基于数值模拟的南水北调东线水环境系统非突发性风险管理
摘要
南水北调东线水环境系统是一个包括天然河道、人工河渠、泵站和闸等组成的复杂水系统。 在其运行过程中受到各种不同因素对输水水质的影响,本文通过模拟东线水环境系统中(包括河道、河网、湖泊)的水动力和水质变化过程来研究水环境非突发性风险。首先,进行南水北调东线水资源调配过程。 将调水的分配过程按照不同降水频率年在不同输水渠段的月水量调配过程,把月的水量调配过程转化为流量过程,作为东线水动力模拟计算的边界条件。其次,建立东线水环境系统模拟模型。开发适用于东线水环境系统的复杂河网水动力—水质耦合的数值模型,模拟在不同频率年下东线工程黄河以南的流量、水位变化过程,以及在不同情景下沿线污水排入时污染物的输移、扩散、降解、吸附等物理化学过程。对于重点水质污染区域——南四湖水系,建立湖泊的二维水动力、水质模型,模拟在不同水文频率和不同情景下,湖泊水体水流运动、水体内污染物的物理化学变化过程,得出湖泊内污染物浓度变化过程。最后,采用不同情景下数值模拟计算结果与风险分析方法相结合来进行风险分析。得到在不同情景下的模拟结果,可以作为资料系列进行风险分析。