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长株潭城市群三大核心之一的株洲市,近年由于需水量的增加和污染物超标超量的排放致使四港河水清澈见底、鱼虾成群的景象成为历史。调研知道污水再生回用可以节约水资源,缓减污水排放压力,是缓解水资源危机的重要举措。研究一江四港在特枯年(P=95%)生态基流能否得到满足、水质能否达标、如何对其进行再生水补水非常有必要。本论文以《株洲市水生态文明建设项目技术咨询》项目为依托,以株洲市完成2030年规划目标为前提,以株洲市特枯年缺水月为基准进行再生水补水研究,基于MIKE21 FM模型构建一江四港水量水质耦合模型,模拟一江四港再生水补水方案。本论文取得的主要研究成果如下:(1)研究了一江四港生态基流。基于湘江长系列流量资料及四港多年平均流量,首先通过水文学法、流量频率分析和水文比拟法确定了一江四港逐月生态基流;其次结合频率分析和水文比拟法确定了一江四港在特枯年的逐月平均流量;最后确定在特枯年一江四港的生态基流保证率为91.67%,缺水月均为四月。(2)评价分析了一江四港现状水质。基于株洲市环保局所提供的一江四港水质检测数据,依据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)确定采用单因子指数法和污染物超标倍数评价分析一江四港现状水质,结果显示湘江水质较好,四港水质较差。(3)构建了一江四港水量水质耦合模型。基于MIKE21 FM模型,依据收集到的一江四港水文地形数据构建了一江四港水量水质耦合模型,同时对模型参数进行了率定和验证,结果显示该模型可以用于模拟研究。(4)拟定了一江四港再生水补水方案。以株洲完成2030年规划目标为前提,以特枯年缺水月四月为基准拟定其再生水补水方案,补水量分别是0%、10%、15%、20%。(5)模拟了一江四港再生水补水方案。基于构建好的模型,模拟拟定好的再生水补水方案,综合分析确定在特枯年4月份的最佳再生水补水方案是霞湾港和白石港不补水,建宁港和枫溪港补水20%。