葠窝水库水质模拟及调控方案研究

摘要

理论和实践均表明，通过水库调控来改善库区及下游河道的水质，是提高水资源的综合利用效率的重要非工程措施。针对辽宁省葠窝水库部分污染因子含量超标、水体富营养化严重的现状，为提升水库水质，解决太子河流域水质型缺水的现状，在深入调查分析主要污染物来源及其时空变化规律的基础上，通过建立库区内水动力—水质模型量化描述库区水质时空变化规律对水文水力条件变化的响应关系，并在此基础上提出满足水库水质改善要求的葠窝水库调控方案，从而提高葠窝水库水资源综合利用效率。主要研究内容及成果如下： （1）定量评价了葠窝水库的水污染现状，并根据用水户需求确定水体功能。分别使用单因子评价法、灰色关联度法和BP神经网络法对葠窝水库水质进行综合评价，结果表明葠窝水库水质总体为Ⅳ类，其中氨氮、总氮、总磷为葠窝水库主要污染物。 （2）深入调查了研究区污染源分布情况，分别采用回归分析和季节性Kendall检验法对葠窝水库主要污染物时空变化规律分析，并查明葠窝水库水质与入库污染物浓度及入库流量、水库水位密切相关，初步奠定水库调控方案改善库区水质的理论基础。 （3）针对葠窝水库污染来源较多，地形条件复杂的特点，建立库区MIKE水动力—水质模拟模型，量化描述水库水质与入库流量、水库水位的响应关系，进一步奠定葠窝水库调控方案的理论基础。 （4）服务于葠窝水库水质提升和提高水资源利用效率的目标，以库区水动力—水质模拟结果为基础，根据不同出入库流量、下游用户用水目标等情景，提出12种满足各目标要求的葠窝水库水质提升调控方案，分析各方案水质改善情况，提出可操作的水质水量联合调控方案指导葠窝水库的实际调度。 最后归纳总结全文工作并指出有待完善的工作。

目录

1 绪论

1.1 选题背景和研究意义

1.2 水质水量联合调控研究进展

1.3 水动力—水质数值模型研究进展

1.3.1 水动力数值模型研究进展

1.3.2 水质数值模型研究进展

1.4 存在问题及发展趋势

1.5 主要研究内容及技术路线

2 研究区概况

2.1 引言

2.2 工程概况

2.3 污染来源分析

2.3.1 点源污染

2.3.2 农业面源污染

2.3.3 矿山污染

2.4 本章小结

3 葠窝水库水质评价与时空变化规律研究

3.1 引言

3.2 水质综合评价

3.2.1 单因子评价法

3.2.2 灰色关联度法

3.2.3 BP神经网络法

3.2.4 评价结果对比分析

3.3 空间变化规律分析

3.4 年际变化规律分析

3.5 年内变化规律分析

3.6 本章小结

4 基于MIKE的葠窝水库水动力—水质模拟研究

4.1 引言

4.2 葠窝水库水动力—水质模型构建

4.2.1 模型网格

4.2.2 边界条件

4.2.3 影响因素

4.3 葠窝水库水动力—水质模型模拟

4.3.1 水动力模拟结果

4.3.2 水质模拟结果

4.4 水文水力条件变化对水质影响的规律分析

4.5 本章小结

5 葠窝水库水质水量联合调控方案研究

5.1 引言

5.2 水库资料分析

5.2.1 来水资料

5.2.2 用水资料

5.3 水库水质影响因子的定性分析

5.3.1 入库流量控制

5.3.2 下泄流量控制

5.4 水质水量联合调控方案

5.4.1 调控方案设置

5.4.2 调控方案模拟

5.5 水质水量联合调控方案分析

5.6 本章小结

6 结论与展望

6. 1结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢