河流水质对入河源强响应关系模型,供应,水专项,水体治理与修复

技术简介/摘要
(一)基本原理
建立了研究区域一维全河段和二维局部河段水环境模型,解决了河道分叉、干湿交替、环状河网和闸坝运行的复杂水流计算难题,通过模型建立了北运河水质对入河源强的响应关系,为河流水环境承载能力计算和污染负荷削减分配提供了技术。根据河流地形、水系状况、监测断面分布和断面数据,建立了包含北运河干流和主要的一级支流的一维水环境模型,其中水动力模型考虑了分汊河道、环状河网、干湿交替以及闸坝运行等复杂水力学情况,水质模型考虑了化学需氧量、氨氮、硝氮、总磷、重金属等。利用一维水环境模型对北运河的水动力、污染物浓度进行了模拟和分析。二维水环境模型分析了北运河上游河道内污染治理工程对河道水质的影响,该影响被纳入了河道水环境承载能力的计算。
(二)工艺流程
建立了适合北运河水系的一维水质模型,解决了河道分叉、干湿交替、环状河网和闸坝运行的复杂水流计算难题,通过模型建立了北运河水质对入河源强的响应关系,为河流水环境承载能力计算和污染负荷削减分配提供了技术。
根据河流地形、水系状况、监测断面分布和断面数据,建立了包含北运河干流和主要的一级支流的一维水环境模型,其中水动力模型考虑了分汊河道、干湿交替、环状河网等复杂情况以及闸坝的运行过程,水质模型考虑了化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、硝氮(NO3--N)、总磷(TP)、重金属等。利用一维水环境模型对北运河的水动力、污染物浓度进行了模拟和验证。
二维水环境模型分析了北运河上游河道内污染治理工程对河道水质的影响,该影响被纳入了河道水环境承载能力的计算。
(三)关键技术
建立了河道水质目标控制断面与入河源强之间的动态响应关系,为污染负荷削减的分配提供了技术。
推广应用案例
应用单位:水利部海河水利委员会水资源保护局
实际应用案例介绍:“北运河水环境实时调控与决策支持系统”的运行地点为海河水利委员会信息网络中心,该系统实际示范区域为沙河闸至老米店闸155km 河段,控制面积4799km2。根据北运河流域代表性小流域径流场实验,揭示污染负荷产生和迁移转化机制,开发北运河流域入河污染物源强模型;通过原位实验和室内模拟,确定目标污染物在水体中的迁移转化过程及重要参数;开发河流一维非稳态水环境模型,实现与源强模型的耦合,建立河道水质对入河源强的响应关系;根据各河段的水质目标,采用建立的模型,估算各河段水环境承载能力、分析安全区间、确定负荷削减分配方案;开发监测网络-数据库-水环境模型的无缝链接,建立北运河水环境与污染负荷实时调控系统平台。
工艺流程图: