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水流模擬結(jié)果與分析

根據(jù)10種方案水流模擬結(jié)果提取了兩水源地取水口的水力學(xué)參數(shù)，見(jiàn)表3。結(jié)果表明，相比天然河道，建庫(kù)后除了許家臺(tái)取水口在方案5和方案6流速有所提高，其他方案下，兩水源地流速均有不同程度的下降。分析原因?yàn)樗畮?kù)在死水位239m運(yùn)行時(shí)，相比天然河道，雖然下邊界水位有一定升高，但漢江江心島及月河匯入口河底地形的影響改變了漢江分流條件，在許家臺(tái)取水口水域的分流增大且水流通順，致使流速較天然河道有所提高。建庫(kù)后各方案相比，由于方案7～方案10中漢江干流來(lái)水水量很小，相比方案3～方案6的情形，水源地取水口處的流速下降更為顯著，其水流改變程度較高。為了進(jìn)一步分析建庫(kù)前后水源地水域水流特征，繪制了方案1，方案2和方案7～方案10模擬流場(chǎng)圖，見(jiàn)圖3?？芍烊缓拥罆r(shí)，兩水源地取水口處流速均不受月河水流影響。豐水期月河流量顯著增大，向下游對(duì)岸方向水流趨勢(shì)加強(qiáng)，致使取馬坡嶺水口水流阻滯，流速略有下降。建庫(kù)后，方案7和方案8，漢江江心島淹沒(méi)，枯水期月河入漢江水流呈現(xiàn)逆流，汛期更為明顯；相比天然河道，馬坡嶺取水口流速顯著下降。方案9和方案10，漢江江心島依然存在，月河依然呈現(xiàn)逆流，馬坡嶺取水口處流速值與方案7和方案8基本相同。

水質(zhì)模擬結(jié)果與分析

根據(jù)10種方案水質(zhì)模擬結(jié)果提取了兩水源地取水口的CODCr濃度值，見(jiàn)表4。模擬結(jié)果顯示，以天然河道條件為基準(zhǔn)對(duì)比取水口水質(zhì)差異，方案7、方案9和方案10月河對(duì)許家臺(tái)取水口水質(zhì)影響最大；方案8和方案10月河對(duì)馬坡嶺取水口的水質(zhì)影響最大，水源地取水口均已處于擴(kuò)散帶中。選取與流場(chǎng)分析相同方案繪制了水源地水域的CODCr濃度場(chǎng)，見(jiàn)圖4。由圖可知，天然河道時(shí)，月河擴(kuò)散帶均未影響到兩取水口處，其水質(zhì)均取決于漢江來(lái)流水質(zhì)。方案7和方案8，月河擴(kuò)散帶均有向上游擴(kuò)散趨勢(shì)，枯水期時(shí)，其邊緣與許家臺(tái)取水口距離較近，豐水期，馬坡嶺取水口水質(zhì)受到月河水質(zhì)影響。方案9和方案10，月河口漢江上游左側(cè)河汊段反向擴(kuò)散，繞流至右側(cè)對(duì)岸，也影響到馬坡嶺取水口，在枯水期，僅有許家臺(tái)取水口處于擴(kuò)散帶中，在汛期，如若月河水質(zhì)變差，兩取水口取水安全難以保障。

水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析

模擬方案的分析結(jié)果可知，方案7～方案10對(duì)取水口的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)較高，在假定月河發(fā)生污染事故排放時(shí)，相對(duì)而言，枯水期比汛期更易于出現(xiàn)水質(zhì)較差的情形。因此，選取方案7和方案9為最不利風(fēng)險(xiǎn)方案。對(duì)于月河的污染風(fēng)險(xiǎn)源，根據(jù)月河川道工業(yè)園區(qū)發(fā)展規(guī)劃中工業(yè)區(qū)用水總量及其污水達(dá)標(biāo)排放，假定污水利用無(wú)法保障或出現(xiàn)事故，污水量以用水總量的50％計(jì)，出水按國(guó)家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)控制，月河段不考慮水質(zhì)衰減過(guò)程，可得到月河邊界的CODCr濃度為22．3mg／L。對(duì)2種方案進(jìn)行的水質(zhì)模擬，計(jì)算結(jié)果繪圖見(jiàn)圖5。風(fēng)險(xiǎn)方案1的模擬結(jié)果可知，馬坡嶺取水口CODCr濃度為9．4mg／L，與月河水質(zhì)擴(kuò)散帶邊緣距離為60m，但取水水質(zhì)是安全的；許家臺(tái)取水口CODCr濃度為11．1mg／L，取水口與擴(kuò)散帶邊緣有70m，許取水質(zhì)也是安全。風(fēng)險(xiǎn)方案2時(shí)，許家臺(tái)取水口CODCr濃度為21．7mg／L，取水水質(zhì)無(wú)法保障；馬坡嶺取水口CODCr濃度為9．3mg／L，仍是安全的?？梢耘卸ㄔ谒畮?kù)死水位運(yùn)行且安康水庫(kù)不放水的情形，當(dāng)枯水期月河水質(zhì)超標(biāo)時(shí)，許家臺(tái)取水水質(zhì)安全無(wú)法保障；在同等水庫(kù)運(yùn)行條件下，若豐水期月河水質(zhì)超標(biāo)，取水水質(zhì)安全也是無(wú)法保障。

富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)分析

根據(jù)10種方案水質(zhì)模擬結(jié)果提取了兩水源地取水口的TP、TN和CODMn的濃度值，葉綠素a和透明度為建庫(kù)前天然河段和安康水庫(kù)的監(jiān)測(cè)值。見(jiàn)表5。由表5可知，相比建庫(kù)前，建庫(kù)后許家臺(tái)取水口TP和TN的濃度值增大，而馬坡嶺取水口濃度值變化不大，反映出特定水庫(kù)運(yùn)行條件下許家臺(tái)取水口的水質(zhì)取決于支流月河，兩取水口CODMn濃度值沒(méi)有提高，透明度和葉綠素a有所增大。以建庫(kù)前后5個(gè)指標(biāo)最不利條件計(jì)算營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，許家臺(tái)取水口指數(shù)值為51．6和55．7，馬坡嶺取水口指數(shù)值為51．9和54．3，水域富營(yíng)養(yǎng)化水平相比建庫(kù)前并沒(méi)有顯著的提高。按水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判別建庫(kù)后河段處于輕度富營(yíng)養(yǎng)。從水體水動(dòng)力特征看，建庫(kù)后許家臺(tái)和馬坡嶺取水口處的流速顯著下降，在風(fēng)險(xiǎn)方案中兩取水口的流速值為0．02m／s，水體類(lèi)型屬于水庫(kù)型；同時(shí)，由于水源地水域處于水庫(kù)庫(kù)尾，在水庫(kù)正常蓄水位及安康水庫(kù)小機(jī)組發(fā)電下泄流量時(shí)，水域以上河段的平均流速為0．16m／s，水力停留時(shí)間僅有1d，可以判定此時(shí)成庫(kù)河段為河流型水體，水域富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)較低。然而，當(dāng)月河濃度貢獻(xiàn)較大及安康水庫(kù)不發(fā)電時(shí)放水時(shí)，水域富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)將顯著增大。

本文作者：宋策1譚奇林2作者單位：1西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院2中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院