基于數(shù)值技術的水質控制與工程應用研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人類改造自然的能力空前增強，同時也引發(fā)一系列環(huán)境問題。其中，水環(huán)境是受到人類破壞最嚴重的領域，水環(huán)境污染和破壞已成為當今世界最嚴重環(huán)境問題之一。在上述背景下，水環(huán)境的健康安全與合理開發(fā)問題，越來越受到人類關注。其中，水源地水庫的水質狀況和供水安全直接關系到居民生命健康，城市濱水工程的合理性直接影響周邊居民的生活環(huán)境和區(qū)域水體的生態(tài)環(huán)境。因此，研究如何科學預測和控制水質問題，并實現(xiàn)具體的工程應用，具有重大的科學意義和

2、現(xiàn)實意義。本文主要解決的問題包括以下幾個方面：
　　首先，在建立水動力與水質模型的基礎上，模擬分析水庫的水交換特性及其影響因素，對庫區(qū)水質狀況進行時空模擬，從時間和空間層面實現(xiàn)水庫富營養(yǎng)化等級的定量評估，并分析營養(yǎng)物質和水溫對庫區(qū)藻類生長的影響，及其與水庫富營養(yǎng)化之間的關系。針對水庫的水交換能力較差和較易爆發(fā)富營養(yǎng)化的問題，提出水質提升方案，模擬預測不同方案對庫區(qū)水交換能力和水質參數(shù)的優(yōu)化效果，最終在提升方案中篩選出最佳方案。研究

3、成果為水庫的水質控制工作提供科學指導，對保護庫區(qū)的水生態(tài)環(huán)境和保障居民供水安全有重要意義。
　　其次，在水質控制研究基礎上，進一步研究和解決兩個具體的工程應用問題：
　?。?）突發(fā)水污染事件風險預警和風險等級實時評價問題
　　建立供水明渠系統(tǒng)的風險演化動力學模型，提高預測突發(fā)水污染事件風險時空演化過程的科學性。對研究區(qū)域的風險識別和風險預警進行研究，選取典型的情景事件，進行污染物風險時空演化過程模擬，提出了時空變化風險

4、因子權重概念，構建突發(fā)污染事件實時風險評價體系，評估典型情景事件的風險等級，建立突發(fā)污染事件應急系統(tǒng)。研究成果為高效應對突發(fā)水污染事件提供技術支撐，具有重要的社會、經(jīng)濟、生態(tài)意義。
　?。?）濱水親水工程的可行性評估和優(yōu)化問題
　　將EFDC數(shù)值技術應用于濱水區(qū)親水工程建設，科學定量預測濱水區(qū)工程方案的實施效果。分析示范區(qū)工程方案中的各功能區(qū)設計能否滿足工程安全和娛樂需求，示范區(qū)的植被岸坡在土壤沖刷、潮流作用、風力作用角度是