航道疏浚對水體水質(zhì)影響的模擬研究.pdf

1、為了維護航道的通航標準及改善泥沙淤積狀況，一般需要定期對航道進行疏浚作業(yè)，然而在施工過程中容易因泥沙攪動、外泄而產(chǎn)生懸浮泥沙，并在水流作用下擴散到周邊區(qū)域，導致以施工區(qū)為中心的附近水域混濁度增加，同時，泥沙中攜帶的有毒、有害物質(zhì)也會使水體的使用質(zhì)量下降?；诖耍谑杩－h(huán)境影響評價過程中，針對不同的水域及水質(zhì)污染的特點，選擇相應的底泥水質(zhì)模型對疏浚導致的懸浮污染物的影響范圍作出預測及評估，從而選擇正確的清淤處理方案，是非常必要的，同時對水

2、環(huán)境的保護以及環(huán)保疏浚的開展具有十分重要的指導意義。
　　本文基于FLUENT軟件，模擬工程區(qū)域泥沙懸浮擴散狀況;并以數(shù)值模擬的預測結(jié)果為依據(jù)，分析比對兩種疏浚方式（絞吸式和抓斗式）在不同疏浚期下（枯水期和雨水期）懸浮泥沙的濃度分布及擴散范圍，確定最佳施工方案。通過對絞吸式溢流沉淀池中泥沙沉降過程的模擬，比對分析不同進水口流速下對泥沙的沉降效果及出水水質(zhì)的影響，揭示泥沙顆粒的沉降規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明:通過兩種疏浚形式（絞

3、吸式和抓斗式）分別在汛期和旱期施工時懸浮擴散對施工區(qū)域的影響對比表明，沿三維方向所選大部分監(jiān)測斷面在旱期施工時所產(chǎn)生的泥沙濃度值是低于汛期的。以一個疏浚點所產(chǎn)生的懸浮擴散為基點，通過折算出超水質(zhì)標準的擴散面積對比分析表明，汛期均大于旱期，即利用兩種疏浚形式分別進行疏浚作業(yè)時，在汛期施工所產(chǎn)生的泥沙懸浮擴散對施工區(qū)周邊水域的影響比旱期更大，即確定旱期為最佳疏浚期。根據(jù)兩種疏浚形式下在最佳施工期內(nèi)各個監(jiān)測斷面最大泥沙濃度和區(qū)域平均濃度的對比

4、分析表明，在所選監(jiān)測斷面z=10、20、30、40、50，抓斗式疏浚方式無論從泥沙濃度最大值還是區(qū)域濃度平均值均高于絞吸式疏浚方式，在斷面y=-9、-7、-5、-3、-1及x=14、13、12、11上，由于絞吸式釋放源強比抓斗式更大，除靠近疏浚源附近斷面y=-9及x=14處采用抓斗式挖泥船疏浚時泥沙濃度最大值相比于絞吸式較小外，其余監(jiān)測斷面無論從泥沙濃度最大值還是區(qū)域濃度平均值均大于絞吸式疏浚方式，即確定絞吸式疏浚為最佳疏浚形式。

5、>　　基于FLUENT軟件對絞吸式疏浚方式下泥水處理構(gòu)筑物溢流沉淀池中泥沙沉降過程進行模擬，并選取四個備選流速，對不用進水口流速下泥沙沉降效果及出水泥沙濃度進行比對分析，結(jié)果表明:隨著進口水水流流速的減小，沉淀池內(nèi)的異重流、短流現(xiàn)象較嚴重，導致泥沙顆粒沉降效果受到影響，出水水質(zhì)較差;隨著進水口水流流速的增加，沉淀池進水口處異重流的強度得到改善，但沉淀池內(nèi)水力停留時間縮短，沉淀效果也會受到影響。所以在進水口流速的選取上應綜合考慮上述兩方面