【摘 要】
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本研究通过对颍河段和十五里河流域的综合调查,在分析颍河和十五里河流域水动力和水体污染特点的基础上,应用MIKE11水质模型中的水动力模快(HD)、降雨径流模块(NAM)以及对流扩
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本研究通过对颍河段和十五里河流域的综合调查,在分析颍河和十五里河流域水动力和水体污染特点的基础上,应用MIKE11水质模型中的水动力模快(HD)、降雨径流模块(NAM)以及对流扩散模块(AD),分别建立客观反映研究区域的水环境模型,模拟主要污染物高锰酸盐指数、氨氮和总磷的时空演变规律,应用MIKE11模型模拟河流补水(补水流量、补水位置、补水水质和补水方式)对污染河流水质的改善效果。研究内容及主要结论如下: (1)应用MIKE11水质模型的水动力模块(HD)和降雨径流模块(NAM)建立研究区域的降雨-径流模型。分别对2016年颍河河段和2015年十五里河河段的水位和流量进行模拟,结果显示:颍河河段阜阳闸的流量相关系数为0.968,界首的水位相关系数为0.760,十五里河希望桥的水位相关系数为0.737,大于0.6,因此本模拟的效果相对精确,模拟的误差较小,说明能为研究区河段的水质模拟提供比较准确的水动力条件。 (2)基于水动力模块和降雨径流模块计算的水动力条件,应用对流扩散模块(AD)来模拟研究河段的水质,模拟的结果显示:颍河河段中界首断面的高锰酸盐指数的相关系数为0.8912,氨氮的相关系数为0.9519,十五里河河段希望桥的氨氮的实测值对比说明氨氮的相关系数为0.925,因此水质模拟的误差很小,且模型模拟的较为精确,可以反映出河段污染物的实际变化规律。 (3)基于MIKE11模型改善河流水质的方法,模拟补水流量、补水位置、补水水质和补水方式对污染河流水质改善的效果。 以颍河为研究对象,验证水质达标的最佳方案,研究得到:当补水流量为2m3/s即为颍河本底流量的10%时,对补水点在距周口浅口闸0km处采用Ⅲ类水,50km和100km处采用Ⅳ类水进行补给,补给效果最佳,可降低高锰酸盐指数和氨氮平均浓度6.32mg/L和1.81mg/L,可使研究区颍河85%以上的河段达到Ⅳ类水水质标准。 以十五里河为研究对象,当补水点1(河道上游祁门路桥下)的补水流量为1.2m3/s、补水点2(中游京台高速桥下)和3(杨前村下河道)的补水流量为0.7m3/s,补水效果最佳,可降低氨氮和总磷平均浓度9.41mg/L和0.93mg/L,可使50%以上的河段达到Ⅴ类水水质标准。 (4)依据MIKE11模型模拟结果,可以确定污染河流最佳补水方式,为其他污染河流的治理提供了新思路。
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