南水北調(diào)改善南四湖水流水質(zhì)特性及湖濱帶控污技術(shù)研究.pdf

1、本文在總結(jié)分析前人工作成果的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合南水北調(diào)山東段情況，把山東境內(nèi)的重要調(diào)蓄湖泊南四湖作為研究對象做深入分析。將南水北調(diào)跨流域調(diào)水與南四湖水生態(tài)特性緊密聯(lián)系，運(yùn)用調(diào)水理論、水文水資源理論、水動(dòng)力學(xué)理論和生態(tài)學(xué)理論，從水因子的生態(tài)作用機(jī)理入手，分析研究了調(diào)水前后南四湖水流水質(zhì)特性變化，研究南四湖人工濕地的作用規(guī)律、合理布局及湖濱帶水質(zhì)安全防控技術(shù)。形成了針對南水北調(diào)東線山東段污染特點(diǎn)，比較系統(tǒng)、有效、可靠和經(jīng)濟(jì)的水質(zhì)綜合保障體系，

2、對指導(dǎo)整個(gè)南水北調(diào)東線工程的治污具有重要意義。主要成果如下： 將水生植物對水流影響的阻力項(xiàng)引入到水深平均二維水動(dòng)力計(jì)算模型，對南四湖在調(diào)水后流向改變時(shí)各種運(yùn)行工況下的平面流動(dòng)分布情況進(jìn)行了模擬，解決了南四湖輸水工程設(shè)計(jì)中的一系列亟待解決的問題。其研究成果直接應(yīng)用于南四湖輸水工程的設(shè)計(jì)決策，指導(dǎo)了輔助工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，也為調(diào)水后湖區(qū)的運(yùn)行管理提供了很好的參考依據(jù)。 分析研究了調(diào)水前后南四湖污染物濃度場的分布規(guī)律和各河流入

3、湖口污染(帶)混合區(qū)范圍及分布特征，預(yù)測了南四湖區(qū)域加大治污力度后環(huán)湖各區(qū)域污染物的削減量，模擬了輸出南四湖的水質(zhì)達(dá)標(biāo)情況，對湖內(nèi)水環(huán)境功能進(jìn)行了分區(qū)，為合理制定南四湖流域與湖區(qū)的污染治理實(shí)施方案，以及河流入湖口人工濕地水質(zhì)凈化工程和湖濱帶生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，還應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論對影響南四湖生態(tài)環(huán)境的光、溫度、土壤、水和人為干擾幾類主要生態(tài)因子，建立了由“因素集U、評價(jià)集V、模糊關(guān)系R”構(gòu)成的三元體(U，V，R)水質(zhì)模糊綜

4、合評價(jià)模型。 為研究進(jìn)入湖泊的污染物自凈規(guī)律，根據(jù)南水北調(diào)東線治污方案，在南四湖周邊河流入湖口處建造了人工濕地進(jìn)行試驗(yàn)研究。該試驗(yàn)研究利用現(xiàn)場試驗(yàn)的方法探討了蘆葦、蒲草及濕地生態(tài)對按達(dá)標(biāo)排放的水體中COD、BOD5、總氮(TN)、總磷(TP)等污染物成份的降解作用。以試驗(yàn)結(jié)果為計(jì)算參數(shù)，結(jié)合南四湖的自然地理、環(huán)境水文、水力學(xué)、氣象、污水排放等條件，并根據(jù)南四湖二維流場、濃度場數(shù)值模擬成果資料，進(jìn)一步研究在南四湖種植蘆葦、蒲草濕