大东湖水网引水优化调控研究与应用

• 作 者: 王鹏程
• 机 构: 华中科技大学
• 出 处: 华中科技大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 湖泊污染 水网引水工程 优化调控技术 水动力水质模型 运行管理

国内外湖泊污染问题严重，大量实例表明，引水工程是改善湖泊水质的有效措施。但是，目前针对湖泊引水工程优化调控措施的研究尚显不足，理论研究成果难以在实际工程中应用。为此，本文以大东湖水网连通工程为研究对象，引入水动力水质模型，通过数值模拟与对比分析的方法，结合引水初设方案，研究了多项优化调控措施，解决了死水区较多等问题，为工程运行提供了决策依据。论文的主要工作和成果为：　　（1）分析了引水初设方案存在的待优化问题。在分析确定计算条件与目标后，模拟计算了直接引水与小、中、大循环引水方案，分析模拟结果，明确了初设方案的优点，并指出其存在水质改善效率较低、死水区较多以及水质改善不均等问题。　　（2）研究了运行水位对湖泊引水效果的影响。设计并模拟计算了不同运行水位下的引水方案，计算结果表明运行水位越低，水质改善效果越好，并得到了水位-水质改善关系曲线。建议在其它引水工程方案设计中，将运行水位与引水流量进行协同考虑，以提高引水工程的水质改善效率。　　（3）提出了波动调水模式。针对死水区问题，结合大东湖水网实际条件，提出并模拟计算了不同波动幅度下的多个波动调水方案，模拟结果表明波动调水模式可有效减少大东湖水网引水过程中的死水区面积，提高各水域的水质改善均匀程度。建议在同样面临死水区问题的其它引水工程中，结合实际条件设计具体的波动调水方案。　　（4）探讨了东湖内的过水闸门优化选址。根据引水结合度的概念，依湖程取长原则，充分利用东湖内现有隔堤，对湖区内闸门布置进行了优化设计，模拟结果表明，调整闸门布置以延长引水路径可有效提高水质改善的均匀程度，进而提升总体引水效果。在其它湖泊群引水方案设计中，同样可采用此措施优化引水工程。