伏牛溪河道水質(zhì)改善措施對水動(dòng)力影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、針對我國城市河流水體污染嚴(yán)重、富營養(yǎng)化頻發(fā)等突出問題，以重慶典型重污染河流伏牛溪為對象，開展了伏牛溪水質(zhì)改善措施對河道水動(dòng)力影響的數(shù)值模擬研究。論文通過構(gòu)建伏牛溪河道典型滯留區(qū)的水動(dòng)力數(shù)值模型，模擬了補(bǔ)水、景觀噴泉、生態(tài)浮床及河岸水生植物、岸邊帶等不同水質(zhì)改善措施對河道水動(dòng)力的改善情況，預(yù)測并直觀展示了各種工程措施對伏牛溪河道典型滯留區(qū)水動(dòng)力改善的效果，并根據(jù)模擬結(jié)果對不同季節(jié)伏牛溪河道水動(dòng)力改善措施提出了建議。研究得出的主要結(jié)果及結(jié)論

2、如下：
　　①補(bǔ)水對伏牛溪河道水動(dòng)力影響的數(shù)值模擬結(jié)果表明，補(bǔ)水對伏牛溪典型滯留區(qū)內(nèi)的水動(dòng)力改善作用有限，補(bǔ)充2.0×104m3/d污水廠尾水后，研究區(qū)域內(nèi)大于0.13m/s的水面面積為3966.77m2，比補(bǔ)水前僅增長了3.75％，因此應(yīng)采取其他措施抑制典型滯留區(qū)藻類生長；補(bǔ)水對伏牛溪整個(gè)河道的水動(dòng)力有較明顯的改善，補(bǔ)充2.0×104m3/d污水廠尾水后，伏牛溪河道大于0.13m/s的河段長約為3.3km，比補(bǔ)水前增加了61%，

3、占整條河流的46%，因此補(bǔ)水對伏牛溪典型滯留區(qū)以外河段藻類生長具有較明顯的抑制作用。
　?、诰坝^噴泉對伏牛溪河道典型滯留區(qū)水動(dòng)力影響的數(shù)值模擬結(jié)果表明，景觀噴泉對于河道典型滯留區(qū)的水動(dòng)力改善效果明顯，可作為春季抑制藻類生長的有效措施。噴泉較佳安裝個(gè)數(shù)、間距和布置方式與滯留區(qū)面積和形式有關(guān)。當(dāng)研究區(qū)域內(nèi)噴泉個(gè)數(shù)從1個(gè)增加至3個(gè)時(shí)，大于0.13 m/s水體流速的水面面積增幅明顯，但當(dāng)噴泉個(gè)數(shù)從3增加到4及以上時(shí)，大于0.13 m/s水

4、體流速的水面面積的增幅明顯減??；研究區(qū)域內(nèi)噴泉安裝間距從5m-15m逐漸增大時(shí)，流速在0.13m/s以上的水面面積先增大后減小，當(dāng)噴泉間安裝間距為10m時(shí)，流速在0.13m/s以上所對應(yīng)的面積最大；研究區(qū)域噴泉的布置方式對水動(dòng)力改善影響不大，實(shí)際工程中結(jié)合滯留區(qū)形狀確定噴泉采用三角形或直線型布置。綜上，當(dāng)在研究區(qū)域內(nèi)設(shè)置3個(gè)呈三角形布置、安裝間距為10m的噴泉，區(qū)域內(nèi)大于0.13m/s的水面面積為996.32m2，占研究區(qū)域總水面積的6

5、6.38%，水動(dòng)力改善效果最好。
　　③生態(tài)浮床及河岸水生植物帶對伏牛溪河道水動(dòng)力影響的模擬結(jié)果表明，在滯留區(qū)內(nèi)設(shè)置生態(tài)浮床及河岸水生植物帶，對于河道水動(dòng)力改善效果較小。
　　④岸邊帶對伏牛溪河道水動(dòng)力影響的數(shù)值模擬結(jié)果表明，在豐水期，岸邊帶對河道整體的水動(dòng)力有阻礙作用，但對河道主槽水動(dòng)力有改善作用，對河道水位影響不大。
　　1）不同寬度岸邊帶對于伏牛溪水動(dòng)力的作用不同。當(dāng)岸邊帶寬度從5m增加至13m時(shí)，模擬河段岸邊帶