河口前置库系统净化入滇池河水示范工程研究

作     者：张仁锋 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宁平

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：前置库 河水 湖滨湿地 河口 流场 示范工程 滇池 

摘      要：目前滇池面源污染成为继点源污染后的又一突出问题,已成为其水体富营养化的重要污染源之一。由于滇池水体严重富营养化,N、P污染物浓度居高不下,水质恶化严重制约了社会、经济的发展及环境的改善。对于面源污染为主的河流,由于河流流域面积大,污染源多而复杂,具有不确定性和时空变动性等特征,很难从源头控制污染源。在河道末端建立河口前置库系统进行面源污染控制,可实现对河流污染物的有效削减。 通过在东大河河口构建总面积64380m2,总容积89290 m3的前置库和河道两侧44741m2的河口湖滨湿地组成的河口前置库系统示范工程,考察前置库在晴天和雨天情况下对进水中COD、TN、TP和SS的去除效果。同时也考察河口湖滨湿地随季节变化对进水中COD、TN、TP和SS的去除效果。最后研究了暴雨期前置库区水流情况。主要研究成果如下： (1)晴天情况下,东大河进水流量相对较小。由于前置库的出口与滇池水连通,且滇池水污染物浓度大于东大河进水污染物浓度,污染物浓度高的滇池水向前置库内扩散与回灌,造成前置库出水处污染物浓度大于进水浓度,甚至大于前置库各功能区内污染物浓度。此时的前置库的净化效果难以进行准确评价。 (2)雨天情况下,东大河进水流量相对较大。前置库水流受较大进水流量的影响,从滇池内进入库区的水量变小,前置库对东大河水各种污染物去除效果得以体现出来。选取东大河进水口污染物浓度与前置库各功能区污染物浓度最小的比较,考察雨天前置库对东大河进水污染物浓度的去除效果。结果表明,雨天时前置库对COD、TN、TP、SS的最大去除率可达13.83%、9.15%、32.29%和72.58%。 (3)东大河口湖滨西侧湿地正常运行时,对COD、TN、TP、SS的去除具有较好的去除效果,系统稳定时分别可达到64.71%,41.48%,40.37%,90.56%。湖滨湿地对上述污染物的去除效果受季节因素影响变化很大,湿地植物衰败后,如果不及时清理植物残体,COD的去除率低于40%甚至30%,TN的去除率低于22%,TP的去除率低于30%,变化最大的是SS,去除率低于29%。河口湖滨湿地是前置库系统的有益组成部分,可作为前置库稳定运行的补充和完善,为前置库系统净化水质起着有利的保障作用。 (4)对暴雨期东大河前置库流场数值模拟表明,一次暴雨全过程及暴雨结束后共25h,前置库水流均沿顺流方向流动,这表明暴雨期前置库的流场有利于前置库水流流出,可以有效阻止滇池水入库。前置库流场形态决定于入库流量和滇池水位;风场对流场影响不大。可以推断出：前置库入库流量越小,六个出口流速越小,从而弱化了前置库水体的推移扩散能力,这会增大滇池水的回灌量,对发挥前置库的净化入库河水效果不利。