南水北調(diào)東線一期工程南四湖突發(fā)水污染仿真模擬及應(yīng)急處置研究.pdf

1、南水北調(diào)東線一期工程山東段利用了部分現(xiàn)有河道和湖泊進(jìn)行輸水，目前河道及湖泊缺乏自身生態(tài)防護(hù)及自凈功能薄弱、東線輸水干線水網(wǎng)仍然存在多類(lèi)型導(dǎo)致水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)源，一旦發(fā)生水質(zhì)污染事件，除了直接中斷輸水，導(dǎo)致水資源需求無(wú)法滿足外，還可能產(chǎn)生難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。本文以南水北調(diào)東線山東段南四湖上級(jí)湖為研究對(duì)象，針對(duì)南四湖上級(jí)湖進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別研究，在水動(dòng)力模擬的基礎(chǔ)上，利用建立的水污染事故仿真模擬模型，預(yù)測(cè)污染物對(duì)上級(jí)湖的影響范圍及時(shí)間，根據(jù)模

2、擬分析結(jié)果進(jìn)行水質(zhì)演變快速預(yù)測(cè)技術(shù)研究，據(jù)此提出了相應(yīng)的應(yīng)急處置預(yù)案庫(kù)和管理策略，得出的結(jié)論如下:
　　(1)通過(guò)全面調(diào)查分析南四湖上級(jí)湖的自然環(huán)境概況以及周?chē)墓潭ㄔ?、流域源和移?dòng)源，本研究得出主航道的船舶溢油事故是南四湖上級(jí)湖常見(jiàn)的突發(fā)水污染事故，為突發(fā)水污染仿真模擬提供依據(jù);
　　(2)考慮到南四湖為平原湖泊，湖深較淺，密度不分層，水深均勻分布，本文采用Mike21軟件進(jìn)行仿真模擬，并給出了mike21水動(dòng)力模型與水質(zhì)

3、模型的原理和求解方法，為模擬預(yù)測(cè)提供了軟件基礎(chǔ)。根據(jù)對(duì)上級(jí)湖風(fēng)險(xiǎn)源的識(shí)別與分析，建立了水動(dòng)力模型，模擬得出四種水動(dòng)力學(xué)工況下南四湖上級(jí)湖的水動(dòng)力學(xué)特征;在水動(dòng)力模型基礎(chǔ)上進(jìn)行了突發(fā)水污染事故仿真模擬，探索分析多種突發(fā)水污染事故工況下污染物的輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律，預(yù)測(cè)污染物對(duì)上級(jí)湖的影響范圍及時(shí)間;
　　(3)為進(jìn)行水質(zhì)演變快速預(yù)測(cè)，利用突發(fā)水污染仿真模擬模型進(jìn)行模擬得出在最不利工況下（即工況一:上游輸水流量125m3/s，下游輸水流量10

4、0m3/s，風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，風(fēng)速為3.3m/s。）不同事故點(diǎn)位置污染物的臨界值和控制單元的劃分，以污染物到達(dá)出水口的時(shí)間為控因子，在主航道北部劃分了控制單元，為突發(fā)水污染的應(yīng)急處置提供決策性依據(jù);
　　(4)在最不利工況下進(jìn)行污染物臨界值與控制單元?jiǎng)澐值幕A(chǔ)上，本研究探討其他三個(gè)工況污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律與最不利工況下的關(guān)系，以便能夠?qū)Χ喾N水動(dòng)力學(xué)條件下發(fā)生突發(fā)污染事故時(shí)水質(zhì)的演變情況做出大致的快速預(yù)測(cè);
　　(5)根據(jù)突發(fā)水污染