河網(wǎng)底泥釋放規(guī)律及其與模型耦合應(yīng)用研究.pdf

1、平原河網(wǎng)地區(qū)，水流流速緩慢，河流水質(zhì)惡化，底泥淤積嚴重。底泥中的污染物質(zhì)釋放到上覆水體，會造成二次污染。筆者在查閱了大量的底泥釋放方面文獻后，發(fā)現(xiàn)底泥釋放的影響因素眾多，且較為復(fù)雜。鑒于一般水質(zhì)模型對底泥釋放項的模擬，或過于簡單，無法體現(xiàn)河道的實際情況；或過于復(fù)雜，參數(shù)取值困難。筆者提出以底泥釋放速率影響較大的水流條件作為研究對象，通過靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的室內(nèi)底泥釋放模擬實驗研究不同水動力條件下營養(yǎng)物質(zhì)在沉積物．水界面上的遷移、轉(zhuǎn)化機制。

2、 本文選取太湖流域河網(wǎng)的代表性河道底泥作為底泥釋放的研究對象，研究指標包括COD、NH<,3>-N、TN、PO<,4><'3->、TP。室內(nèi)靜態(tài)模擬實驗采用室內(nèi)有機玻璃柱柱狀實驗?zāi)M，研究在靜止狀態(tài)下物質(zhì)在沉積物．水界面上的交換規(guī)律；動態(tài)釋放模擬實驗采用錐形瓶振蕩實驗研究底泥懸浮狀態(tài)下物質(zhì)的遷移規(guī)律，實驗結(jié)果表明底泥的釋放速率與流速成指數(shù)增長關(guān)系。 另一方面，將WASP5水質(zhì)模型和三級聯(lián)解河網(wǎng)水動力模型耦合得到平原河

3、網(wǎng)水量水質(zhì)模型，并根據(jù)WASP5模型的結(jié)構(gòu)特點，基于實驗結(jié)果改進底泥釋放源項，使底泥釋放項對河道水質(zhì)的貢獻能夠在模型中體現(xiàn)時空的變化。采用張家港原型調(diào)水實驗進行模型率定分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用動態(tài)底泥釋放的水質(zhì)模型的模擬結(jié)果明顯比無底泥釋放和靜態(tài)釋放的模擬效果好，從而驗證了改進模型的合理性。 最后將本文建立的河網(wǎng)水質(zhì)模型運用于2002年張家港地區(qū)的水質(zhì)模擬，結(jié)果令人滿意。說明本文建立的平原河網(wǎng)水量水質(zhì)模型能夠運用于平原河網(wǎng)區(qū)的水環(huán)境