MIKE11水动力水质耦合模型在北方某水源地治理工程的应用

？２６？水利水电工程设计ＤＷＲＨＥ？２０１６年第３５卷第３期ＭＩＫＥ１１水动力水质耦合模型在北方某水源地治理工程的应用俞云飞赵文婧李云霞张扬摘要针对近年来水源地周边污染源威胁到供水安全的问题，采用ＭＩＫＥ１１模型软件建立水动力水质耦合模型，以我国北方某水源地为例进行了水质趋势变化模拟，并对治理方案实施后的效果进行了预测，为论证实施的水源地综合整治措施有效可行提供技术支撐。关键词水源地水动力水质模型应用中图分类号ＴＶ２１３文献标识码Ｂ文章编号１００７－６９８０（２０１６）０３－００２６－０３近年来，随着经济社会的快速发展、国家城汀大坝之间下池库区，通过对库区区间进行分析镇化进程的进一步加快，城市水源地周边的环境和对潘、大水源地的水流特性分析的基础上，采问题日益严重，给供水水质安全带来较大的潜在用一维非恒定流水流模型（Ｓａｉｎｔ－Ｖｅｎａｎｔ方程组），威胁，水源地综合治理已经迫在眉睫。治理方案首先对河段水流进行模拟。描述河流一维非恒定的规模及效果论证是工程论证的必要条件，目前，流的基本控制方程如下：运用成熟的ＭＩＫＥ、ＱＵＡＬ和ＷＡＳＰ综合水质数学ｇ模型软件已成为研究该类问题的主要手段。本文ｄｘｄｔ￣采用ＭＩＫＥ１１模型建立水动力水质耦合模型并对水Ｍ＋９（ｇｇ２）＋ｇＡ＾－＋Ｓ１＆Ｑ＝０质污染问题进行预测，为论证实施的水源地综合＆ｄｘＡｄｘｃ２ＡＲ整治措施撤可擁供技术支撑。１研究区職况举＝｜［ＡＤＷ］＿”警＿揚Ｃ＋Ｃ２９本次重点研究我国北方重要水源地潘家口、式中，ｉ为时间；＊为距离；０为流量；／ｉ为水位；大黑汀水库水源地（以下简称“潘、大水源地”），Ｃ为谢才系数；４为过流断面面积；及为水力半它是引滦工程的主体水源工程，担负着天津、唐径；？为旁侧单位长度人流流量；ａ为断面不均勻山两市的城市生活及工农业生产用水，因此，保系数；ｃ为物质组份的浓度；Ｚ）为弥散（扩散）系护好水库的水质，做好水污染防治工作，对津、数；”为水流速度；尺为物质组份的线性衰减系数；唐两地人民的生产和生活具有深远的影响。水库位？为侧向流量；。为源汇项浓度。于河北省迁西县的溁河干流上，水源地地跨河北省２．２河道概化兴隆、宽城、承德、迁西４县，控制流域面积依据本次治理工程范围，按照相关河道概化３３７００ｋｍ２，占滦河流域总面积的７５％，总库容基本原则，并根据河道所处位置及地形、地势、为２９１３亿ｍ３，多年平均库容为２４．５亿ｍ３’为河势等具体情况对计算河道进行概化，确定本次多年调节水库。水库以供水为主，兼顾防洪、发模型计算起始点为乌龙矶断面，终点为大黑汀大电、灌溉及养殖。汛期主要集中在６￣９月，汛期坝。考虑到各支流的位置因素，本模型计算主要水量占全年总水量的７０％￣８０％。考虑支流为柳河、瀑河、洒河，作为旁侧入流参＾与河道的水力、水质计算，武烈河等支流已在乌２水动力及水型构建龙矶以上河段汇人，不在计算区域麵内。２．１模型原理２．３模型边界条件的确定本次治理范围涉及自乌龙矶至潘家口大坝之本次模拟时段选取全年时段，模型计算起点间河道和库区、下池调蓄库区、下池坝下至大黑为乌龙矶断面，该断面的水文测量的流量数据作俞云飞等？ＭＩＫＥ１１水动力水质耦合模型在北方某水源地治理工程的应用？２７？为模型上边界，其输人逐日流量边界条件，其余验证特征点坝前断面实测值。模型率定资料采用支流作为点源人流考虑，即柳河、瀑河、洒河均２０１２年全年逐日数据。由于实测的水质序列数据作为点源汇人，监测代表断面分别为柳河石佛站、较少，很难做到精确率定参数，通过率定结果分瀑河宽城站、洒河汉儿庄站。水质边界分别考虑析看，ＴＰ、ＮＨ３－Ｎ模拟值与实测值总体上趋势基点源分布、面源污染以及各支流的污染物贡献。本一致，库区水位率定和验证结果见图１。２．４模型参数的选取—．ｏｆ水质模型的起止边界与水动力学模型的起止边界２２２＋°＼相同，本次计算预测水质指标为总磷、氨氮。本次计２２００／／２１８．０；／算河段剖分单元为５００ｍ，计算时间步长为３０ｓ。水１２１６＿。ｆ动力的主要参数选取如下，曼宁系数取值为０．０３３。＇１４．。．／考虑到ＴＰ、ＮＨ３－Ｎ的降解系数与水流的速２＇２．°Ｊ度、温度、水深有密切关系，本次建模过程根据２１°°水深分别设置降解系数ｄｅｃａｙ值，ｄｅｃａｙ值设置情１十２０１２２〇－ｈ２０１２１０４－２０１２３（ｈ５－２０１２１９－