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改善水生态环境,协调好区域经济、社会发展与水生态环境的关系,是当前社会可持续发展的重要内容。针对用于城市防洪排涝、航运灌溉等诸多用途的平原河网,如何采取多手段、多技术来科学控制水质污染及制定水量规划管理,是政府机构及科研人员探讨的关键问题。已有研究证明,在污染源无法完全截断之前,生态调水能够通过改变水流流向和流量,缓解河流水质污染、汛期排涝和枯水期保持水位等问题,是河流污染源治理的重要辅助措施。温州市温瑞塘河属于典型平原河网,地势平坦,河道纵横交错,树状河网与环状河网交织在一起,加上不少闸、坝等水利工程设施,甚至还受潮汐影响,流向顺逆不定,水流条件复杂,给调度方案的设计和实施带来诸多困难。 为此,本文首先运用综合污染指数评价方法分析了温瑞塘河流域各水质监测站点的水质的时空变化,以及调水对河网水质的影响;其次,运用MIKE11软件水动力模块(HD)和水质模块(AD)建立了适合于研究区的水量水质联合调度模型,并分别用水位、水质实测数据对其进行了率定和验证;然后,利用MIKE11软件的水工建筑物模块(SO),通过控制开闸时间、开闸时长以及开启水闸的组合方式,设定了6种不同的水闸调度方案;最后,应用已建立的研究区水量水质联合调度模型对不同方案进行模拟,并且评价了不同方案的水质改善效果。本文主要研究结论如下: (1)水质时空评价结果表明,时间上,温瑞塘河流域整体水质年际变化有所波动,旱季水污染综合指数多半高于雨季。空间上,温瑞塘河流域水质表现出干流上水质优于支流上的水质,河流上游水质优于下游水质的特点。降雨量、调水量与水质参数相关性研究表明,生态调水量与化学需氧量(COD)、总磷(TP)的相关性较显著,且与总磷(TP)正相关,主要由于调水初期对底泥的扰动作用,造成底泥中磷的释放;生态调水对干流化学需氧量(COD)浓度稀释的效果要优于降水,但对支流水质改善的效果却远不及降水;因此从全流域来看,降水对水质的影响大于调水,尤其是在雨季。 (2)建模的结果表明,水动力模型的河道糙率n的率定以及水质模型的率定与验证效果较好,温瑞塘河平原河网河道糙率值n的取值为0.02-0.04,当n=0.03时,水动力模块模拟结果与实测结果的R2=0.668,水质模型模拟的相对误差Re均保持在30%以内,模型效率系数Ens=0.845,两个评价指标的值都说明模型具有较高的模拟精度,能较好地模拟温瑞塘河流域的水量水质的变化过程。运用此模型对温瑞塘河河网水质水量进行计算分析,可为此流域河网的调水调控提供数据基础理论支持。 (3)设定了6种不同水闸调度方案,模型模拟方案的结果表明,单闸方案能在短时间内有效改善仅本片区的河网水质,应急排污和初雨排污可按相应片区控制闸来排水。从长远调度以及整个河网水质改善情况考虑,联合调度方案较好,以主控闸为主,结合其它单闸,进行联合调度。