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中山市火炬开发区水利所 广东 中山
摘要:随着我国经济水平的迅速发展,水资源越来越缺乏,水污染也越来越严重,人们对于水资源利用有了更高的要求,因此建立水利工程措施,加强辅助设施成为合理利用水资源的重点。水利工程利于合理调配水资源,便于缓解水资源空间分布不均匀的供求矛盾,从而实现水资源的效益最大化,另一方面可以使水库具有调节性能,提高下游水体的自净能力和绘制状况,改善水生态环境。
关键词:水闸调控;河流水质;影响
国际上有很多国家利用水库水闸成功的改善了河流水质,我国也应该结合水环境承载能力、江河流量、湖泊水库及地下水水位等基础问题对水资源进行开发利用和调节调控。由于水闸要承担发电、防洪和灌溉等任务,还要合理改善水环境,所以要进行污染源的恰当处理,减少污染物的排放,也要合理利用水闸最大限度利用水体纳污能力,改善河流水质,实现水资源效益最大化。
1 水闸调控的实际意义
水资源是当今社会最为重要的自然资源,要求具备质和量两个方面的属性。水量就是要求满足一定的水的数量要求,也就是水的多少;水质是说水的实用性、适用性,也就是水的好坏。这些都与人们的生产生活紧密相关。在社会经济高速发展的当下,所用的用水部门都要在水资源方面提高要求,合理恰当的利用次元,有效控制和治理河流污染。
对天然河道而言,污染物排放到水体以后,流水会进行混合稀释和扩散,水中的某些粒子和污染物发生反应,降低力污染物浓度,使污染的水体可以恢复到污染前的状态,但是水量、流速等问题对这个过程会产生影响。随着水利工程的不断壮大,季节性降水对河道流量产生的影响越来越小,水闸对河段水流状况的控制也越来越明显,污染物中的水体中的迁移和转化也越来越复杂,所以水闸调控对河流水质的影响的调查研究十分必要,并且该研究的结果也可以对科学调控和改善水质有很大的知道指导作用。
2 水闸调控的方法内容
2.1水闸调控有很多方面的内容
从水质转化作用分析调控作用,在不同的运行模式下,对污染物迁移转化和分解的规律进行分析和研究,从而构建一个水动力模型,利用能源的内部交换形成水质迁移转化模型,支持了水闸调节的多情景模拟和高识别性;从水质浓度影响因子识别的研究方面,对特殊水闸河段水质浓度影响因子进行识别,并实际出多种水闸的调控情景和排污负荷情景,通过对情景的模拟计算实现对闸控河段水质浓度的量化关系;从水闸调控对河流水质改善的可调性上的研究,在可调性的定义之内,提出水闸调控对河流水质改善的可调性识别技术,并实际对几座重点水闸进行力可调性识别;从水闸调控对河流水质影响和相互关系识别的开发,以计算机可视化技术为支撑,运用合理的理论知识,以实用性为开发原则,开发适合闸坝调控、排污防暴以及影响河流水质的模拟软件。
2.2水闸调控的主要方法有很多
在河流污染物迁移转化作用的基础上,把关闸蓄水和开闸放水作为重点,进一步讨论闸控河段的水质转变情况;在模拟水环境的方法下建立数学模型,根据流体物理学和污染物迁移规律,建立水动力和水质模型,从而描述水中污染谁时间空间的变化情况;根据污染物迁移转化作用,选择来水条件及水闸调控方式,针对这两个影响因子实际多种情景模式,构建水闸调控影响的情景模式,通过对模拟结果对比,评估水污染负荷和水闸调控对河流水质浓度的影响;可调性概念对水闸河流水质改善的评估,在描述水闸有效改善水质状况时,必须引入可调性概念及其详细描述,在阅读大量有关文件的情况下,总结水闸可调性概念,充分考虑水闸调控的影响,讨论水闸可调性的内涵;对水闸的可调性进行判别,在了解可调性定义的基础上,选取可调性依据,从水质、水温、水闸三个方面建立环境影响因素样本,选取各个因素进行组合分析,利用模型进行计算,对比得出结果,从而进行可调性判别。
3 水闸调控的可调性
闸控河段的水体污染物的迁移转化是一个极为复杂的过程,随着水闸的规模不断扩大,水闸对河流的影响也越来越大,不合理的水闸调控方式会严重污染下游河道,合理的水闸调控就可以最大限度的利用水体纳污能力,改善河流水质。那么,要进行水闸调控有效改善水质,就要摸清水闸调控的方式,通过水质转化机理、水闸调控影响模型和各种量化关系研究,开展对水闸可调性的认识,实现水闸科学调控,从而改善水环境。
要进行水闸对水质改善的可调性判别的重点是水闸调控情景的设计,通过大量情景模式模拟出水闸调控的结果,对其结果进行对比分析,从而为了解实际来水情况,进一步设置不同水闸调控情景和计算判别重点水闸可调性提供方便。通常情况下,由于河流水体中污染物浓度小,污染物沉降然后降解,底泥在水流的搅动下发生悬浮,对河流水质产生了影响,不同的水闸调控方式让各种物质的作用程度各不相同,导致了炸后污染物浓度的变化,但当污染负荷不大不小时,水闸调控可以在一定程度上消减污染负荷,改善河流水质。
4 水闸调控的主要成果
4.1 水闸调控的研究结论
水闸调控可以使污染物在水体和底泥之间流动,蓄水时污染物从水体中沉降到底泥,也就是污染物有溶解相转化为底泥相,水体中的污染物浓度降低了;放水时污染物从底泥再悬浮重新释放到水体中,也就是污染物由底泥相转化为悬浮相再转化为溶解相,水体中污染物浓度升高。闸控水质浓度的变化率和水闸的调节方式有关,与来水污染负荷也有关,这两个关系都间接反映了闸控河段水闸调控、污染负荷与水质浓度复杂的非线性关系。在一定的来水来污条件下,水闸调控对闸控河段水质有很大的改善作用,水闸有可调性,但是不合理的水闸调控反而会增加水体中的污染物,使水质变差,水闸无可调性。来水的污染负荷较大时,水闸小流量下泄可以一定的消减闸后污染物的浓度,但是水体中的污染物浓度依然是超出了标准值,水质会逐渐恶化;污染物负荷较小,闸门无论开度变大变小,还是开启个数增加减少,闸后的水质浓度虽然会升高降低,但是污染物的浓度确实是保持不变的,且维持在一个较低的水平,不会影响水质。
4.2 水闸调控的成果创新
建立水闸调控模型,其中包含了水闸调控的水动力学模型以及底泥影响的水质模型,实现控制污染水体演进变化。建立闸控水质浓度变化率和水闸调控方式、污染负荷的关系,合理分析水闸调控、污染负荷对水质的影响。提出改善河流水质可调性,分析可调性的内涵,体处理水闸可调性的判别方法。水闸调控对河流水质影响的模拟开发,利用计算机,实现系统数据的科学管理,把水闸调控和污染负荷和污染浓度的关系量化。
4.3水闸调控的研究展望
可以构建出二维或者三维的水闸调控模型,深度分析横向和水深方向污染浓度的变化,全面了解闸控河段污染物的迁移转化。对构建好的闸控水质浓度变化和水闸调控、来水污染负荷之间的关系开展物理性的验证试验。增加水闸调控运行方式,增加污染负荷的情景,从而收集更多水闸的特征、水文、水质等资料,验证水闸调控的影响模型,模拟计算多情景下的水闸调控,有效判别水闸的可调性。
水闸调控可以是河流径流量、水流流速、水深和污染物的迁移扩散及分解作用等要素发生变化。闸门大开度,径流量大、流速快、污染物扩散快分解强,底泥再悬浮大大影响污染物浓度;闸门小开度,下泄流量小、流速慢,污染物大大沉降底泥悬浮少,污染小。由此可见,水闸和水闸的调控方式使河流污染物迁移分解的过程更加复杂,大大影响力污染物浓度的时空分布,大大降低了水利工程的经济效益。
参考文献:
[1] 郑保强,窦明,黄李冰,赵国军.水闸调度对河流水质变化的影响分析[J].环境科学与技术,2012,(35):12-15.
[2] 米庆彬,窦明,郭瑞丽.水闸调控对河流水质——水生态过程影响研究[J].水电能源科学,2014,(32):22-25.
摘要:随着我国经济水平的迅速发展,水资源越来越缺乏,水污染也越来越严重,人们对于水资源利用有了更高的要求,因此建立水利工程措施,加强辅助设施成为合理利用水资源的重点。水利工程利于合理调配水资源,便于缓解水资源空间分布不均匀的供求矛盾,从而实现水资源的效益最大化,另一方面可以使水库具有调节性能,提高下游水体的自净能力和绘制状况,改善水生态环境。
关键词:水闸调控;河流水质;影响
国际上有很多国家利用水库水闸成功的改善了河流水质,我国也应该结合水环境承载能力、江河流量、湖泊水库及地下水水位等基础问题对水资源进行开发利用和调节调控。由于水闸要承担发电、防洪和灌溉等任务,还要合理改善水环境,所以要进行污染源的恰当处理,减少污染物的排放,也要合理利用水闸最大限度利用水体纳污能力,改善河流水质,实现水资源效益最大化。
1 水闸调控的实际意义
水资源是当今社会最为重要的自然资源,要求具备质和量两个方面的属性。水量就是要求满足一定的水的数量要求,也就是水的多少;水质是说水的实用性、适用性,也就是水的好坏。这些都与人们的生产生活紧密相关。在社会经济高速发展的当下,所用的用水部门都要在水资源方面提高要求,合理恰当的利用次元,有效控制和治理河流污染。
对天然河道而言,污染物排放到水体以后,流水会进行混合稀释和扩散,水中的某些粒子和污染物发生反应,降低力污染物浓度,使污染的水体可以恢复到污染前的状态,但是水量、流速等问题对这个过程会产生影响。随着水利工程的不断壮大,季节性降水对河道流量产生的影响越来越小,水闸对河段水流状况的控制也越来越明显,污染物中的水体中的迁移和转化也越来越复杂,所以水闸调控对河流水质的影响的调查研究十分必要,并且该研究的结果也可以对科学调控和改善水质有很大的知道指导作用。
2 水闸调控的方法内容
2.1水闸调控有很多方面的内容
从水质转化作用分析调控作用,在不同的运行模式下,对污染物迁移转化和分解的规律进行分析和研究,从而构建一个水动力模型,利用能源的内部交换形成水质迁移转化模型,支持了水闸调节的多情景模拟和高识别性;从水质浓度影响因子识别的研究方面,对特殊水闸河段水质浓度影响因子进行识别,并实际出多种水闸的调控情景和排污负荷情景,通过对情景的模拟计算实现对闸控河段水质浓度的量化关系;从水闸调控对河流水质改善的可调性上的研究,在可调性的定义之内,提出水闸调控对河流水质改善的可调性识别技术,并实际对几座重点水闸进行力可调性识别;从水闸调控对河流水质影响和相互关系识别的开发,以计算机可视化技术为支撑,运用合理的理论知识,以实用性为开发原则,开发适合闸坝调控、排污防暴以及影响河流水质的模拟软件。
2.2水闸调控的主要方法有很多
在河流污染物迁移转化作用的基础上,把关闸蓄水和开闸放水作为重点,进一步讨论闸控河段的水质转变情况;在模拟水环境的方法下建立数学模型,根据流体物理学和污染物迁移规律,建立水动力和水质模型,从而描述水中污染谁时间空间的变化情况;根据污染物迁移转化作用,选择来水条件及水闸调控方式,针对这两个影响因子实际多种情景模式,构建水闸调控影响的情景模式,通过对模拟结果对比,评估水污染负荷和水闸调控对河流水质浓度的影响;可调性概念对水闸河流水质改善的评估,在描述水闸有效改善水质状况时,必须引入可调性概念及其详细描述,在阅读大量有关文件的情况下,总结水闸可调性概念,充分考虑水闸调控的影响,讨论水闸可调性的内涵;对水闸的可调性进行判别,在了解可调性定义的基础上,选取可调性依据,从水质、水温、水闸三个方面建立环境影响因素样本,选取各个因素进行组合分析,利用模型进行计算,对比得出结果,从而进行可调性判别。
3 水闸调控的可调性
闸控河段的水体污染物的迁移转化是一个极为复杂的过程,随着水闸的规模不断扩大,水闸对河流的影响也越来越大,不合理的水闸调控方式会严重污染下游河道,合理的水闸调控就可以最大限度的利用水体纳污能力,改善河流水质。那么,要进行水闸调控有效改善水质,就要摸清水闸调控的方式,通过水质转化机理、水闸调控影响模型和各种量化关系研究,开展对水闸可调性的认识,实现水闸科学调控,从而改善水环境。
要进行水闸对水质改善的可调性判别的重点是水闸调控情景的设计,通过大量情景模式模拟出水闸调控的结果,对其结果进行对比分析,从而为了解实际来水情况,进一步设置不同水闸调控情景和计算判别重点水闸可调性提供方便。通常情况下,由于河流水体中污染物浓度小,污染物沉降然后降解,底泥在水流的搅动下发生悬浮,对河流水质产生了影响,不同的水闸调控方式让各种物质的作用程度各不相同,导致了炸后污染物浓度的变化,但当污染负荷不大不小时,水闸调控可以在一定程度上消减污染负荷,改善河流水质。
4 水闸调控的主要成果
4.1 水闸调控的研究结论
水闸调控可以使污染物在水体和底泥之间流动,蓄水时污染物从水体中沉降到底泥,也就是污染物有溶解相转化为底泥相,水体中的污染物浓度降低了;放水时污染物从底泥再悬浮重新释放到水体中,也就是污染物由底泥相转化为悬浮相再转化为溶解相,水体中污染物浓度升高。闸控水质浓度的变化率和水闸的调节方式有关,与来水污染负荷也有关,这两个关系都间接反映了闸控河段水闸调控、污染负荷与水质浓度复杂的非线性关系。在一定的来水来污条件下,水闸调控对闸控河段水质有很大的改善作用,水闸有可调性,但是不合理的水闸调控反而会增加水体中的污染物,使水质变差,水闸无可调性。来水的污染负荷较大时,水闸小流量下泄可以一定的消减闸后污染物的浓度,但是水体中的污染物浓度依然是超出了标准值,水质会逐渐恶化;污染物负荷较小,闸门无论开度变大变小,还是开启个数增加减少,闸后的水质浓度虽然会升高降低,但是污染物的浓度确实是保持不变的,且维持在一个较低的水平,不会影响水质。
4.2 水闸调控的成果创新
建立水闸调控模型,其中包含了水闸调控的水动力学模型以及底泥影响的水质模型,实现控制污染水体演进变化。建立闸控水质浓度变化率和水闸调控方式、污染负荷的关系,合理分析水闸调控、污染负荷对水质的影响。提出改善河流水质可调性,分析可调性的内涵,体处理水闸可调性的判别方法。水闸调控对河流水质影响的模拟开发,利用计算机,实现系统数据的科学管理,把水闸调控和污染负荷和污染浓度的关系量化。
4.3水闸调控的研究展望
可以构建出二维或者三维的水闸调控模型,深度分析横向和水深方向污染浓度的变化,全面了解闸控河段污染物的迁移转化。对构建好的闸控水质浓度变化和水闸调控、来水污染负荷之间的关系开展物理性的验证试验。增加水闸调控运行方式,增加污染负荷的情景,从而收集更多水闸的特征、水文、水质等资料,验证水闸调控的影响模型,模拟计算多情景下的水闸调控,有效判别水闸的可调性。
水闸调控可以是河流径流量、水流流速、水深和污染物的迁移扩散及分解作用等要素发生变化。闸门大开度,径流量大、流速快、污染物扩散快分解强,底泥再悬浮大大影响污染物浓度;闸门小开度,下泄流量小、流速慢,污染物大大沉降底泥悬浮少,污染小。由此可见,水闸和水闸的调控方式使河流污染物迁移分解的过程更加复杂,大大影响力污染物浓度的时空分布,大大降低了水利工程的经济效益。
参考文献:
[1] 郑保强,窦明,黄李冰,赵国军.水闸调度对河流水质变化的影响分析[J].环境科学与技术,2012,(35):12-15.
[2] 米庆彬,窦明,郭瑞丽.水闸调控对河流水质——水生态过程影响研究[J].水电能源科学,2014,(32):22-25.