留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

白石水库饮用水水源保护区划分合理性研究

程然 李静 任华堂 夏建新

程然,李静,任华堂,等. 白石水库饮用水水源保护区划分合理性研究[J]. 水利水运工程学报,2020(2):66-72 doi:  10.12170/20190612002
引用本文: 程然,李静,任华堂,等. 白石水库饮用水水源保护区划分合理性研究[J]. 水利水运工程学报,2020(2):66-72 doi:  10.12170/20190612002
(CHENG Ran, LI Jing, REN Huatang, et al. Rationality evaluation of the delineation of drinking water source protection areas in the Baishi Reservoir [J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(2): 66-72. (in Chinese)) doi:  10.12170/20190612002
Citation: (CHENG Ran, LI Jing, REN Huatang, et al. Rationality evaluation of the delineation of drinking water source protection areas in the Baishi Reservoir [J]. Hydro-Science and Engineering, 2020(2): 66-72. (in Chinese)) doi:  10.12170/20190612002

白石水库饮用水水源保护区划分合理性研究

doi: 10.12170/20190612002
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51479218)
详细信息
    作者简介:

    程 然(1993—),女,山东德州人,硕士研究生,主要从事水环境数值模拟研究。E-mail:chengran0703@126.com

    通讯作者:

    夏建新(E-mail:jxxia@vip.sina.com

  • 中图分类号: TV21

Rationality evaluation of the delineation of drinking water source protection areas in the Baishi Reservoir

  • 摘要: 饮用水水源地水环境安全事关人民生命健康,是生态环保工作的重中之重。饮用水水源地保护区划分以类比经验法为主,无法反映保护区内水质指标的时空分布及达标情况。利用EFDC建立白石水库垂向平均的二维模型,模拟其水动力和水环境变化过程,对水库水龄、污染物迁移衰减规律进行分析,评价类比经验法划定的饮用水水源保护区的合理性。通过验证水位库容曲线,丰、平、枯3种典型年水位对应曲线的相对均方根误差均小于0.1,纳什系数均大于0.85,水质模拟曲线模拟趋势与实测数据一致,模型可靠。研究发现,在丰、平、枯3种典型年条件下坝前平均水龄分别为304.4,656.4和673.2 d,水库水力交换周期长;在丰、平、枯3种水动力条件及设计污染物边界条件下模拟污染物衰减过程,结果表明除丰水年取水口处氨氮超标外,其余条件下取水口水质均可达标;以116 m水位(库首)对应高程线以下全部水域为一级保护区的划分范围可以满足取水口水质要求,验证了上述策略在保护区划分上的合理性。
  • 图  1  白石水库底部高程示意

    Figure  1.  Map of bottom elevation of Baishi Reservoir

    图  2  3种典型年条件下水位验证

    Figure  2.  Verification of water levels under three hydrodynamic conditions

    图  3  3种典型年条件下水龄空间变化

    Figure  3.  Spatial variation of water age under three hydrodynamic conditions

    图  4  3种典型年条件下氨氮、总磷浓度分布

    Figure  4.  Ammonia nitrogen and total phosphorus concentration distribution under three hydrodynamic conditions

    图  5  3种典型年取水口处氨氮、总磷浓度

    Figure  5.  Ammonia nitrogen and total phosphorus concentration at water intake under three hydrodynamic conditions

    表  1  白石水库水位、库容验证评价指标统计

    Table  1.   Evaluation index statistics of water level verification and storage capacity verification

    评价指标水位验证库容验证氨氮验证
    丰水年平水年枯水年
    RRE0.093 00.034 40.081 00.012 50.337 8
    CNSE0.877 30.988 10.930 90.989 60.045 1
    下载: 导出CSV
  • [1] 邬容伟, 雷颉, 万金保, 等. 大型水库饮用水水源保护区划分——以老营盘水库为例[J]. 中国农村水利水电,2018(11):131-134, 138. (WU Rongwei, LEI Jie, WAN Jinbao, et al. The method of dividing drinking water source protection area in large-scale reservoir——Taking Lao Yingpan reservoir as an example[J]. China Rural Water and Hydropower, 2018(11): 131-134, 138. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1007-2284.2018.11.026
    [2] 王子林, 王玉蕊, 宋兵魁, 等. 王庆坨水库饮用水水源保护区划分研究[J]. 天津科技,2018,45(8):80-83. (WANG Zilin, WANG Yurui, SONG Bingkui, et al. Division of drinking water source protection area of Wangqingtuo reservoir[J]. Tianjin Science & Technology, 2018, 45(8): 80-83. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1006-8945.2018.08.025
    [3] 任华堂, 陶亚, 夏建新. 深圳湾水环境特性及其突发污染负荷响应研究[J]. 应用基础与工程科学学报,2011,19(1):52-63. (REN Huatang, TAO Ya, XIA Jianxin. Characteristics of water environment and response to sudden loads of pollution due to accidents in Shenzhen Bay[J]. Journal of Basic Science and Engineering, 2011, 19(1): 52-63. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1005-0930.2011.01.007
    [4] 孙凯迪, 徐明德, 安静. 北方干旱地区水库突发污染事件应急模拟分析[J]. 中国农村水利水电,2018(9):1-6, 19. (SUN Kaidi, XU Mingde, AN Jing. An analysis of the emergency simulation of the pollution incidents in the northern arid regions[J]. China Rural Water and Hydropower, 2018(9): 1-6, 19. (in Chinese) doi:  10.3969/j.issn.1007-2284.2018.09.001
    [5] 郑婷婷, 徐明德, 景胜元, 等. 汾河水库水动力及水质数值模拟[J]. 水利水运工程学报,2016(3):105-113. (ZHENG Tingting, XU Mingde, JING Shengyuan, et al. Simulation of hydrodynamics and water quality for Fenhe reservoir[J]. Hydro-Science and Engineering, 2016(3): 105-113. (in Chinese)
    [6] JI Z G, HAMRICK J H, PAGENKOPF J. Sediment and metals modeling in shallow river[J]. Journal of Environmental Engineering, 2002, 128(2): 105-119. doi:  10.1061/(ASCE)0733-9372(2002)128:2(105)
    [7] JIN K R, JI Z G. Application and validation of three-dimensional model in a shallow lake[J]. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 2005, 131(5): 213-225. doi:  10.1061/(ASCE)0733-950X(2005)131:5(213)
    [8] JI Z G, MORTON M R, HAMRICK J M. Wetting and drying simulation of estuarine processes[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2001, 53(5): 683-700. doi:  10.1006/ecss.2001.0818
    [9] 陶亚, 陈宇轩, 赵喜亮, 等. 基于EFDC模型的阿什河水环境容量季节性分析[J]. 环境工程,2017,35(7):65-69. (TAO Ya, CHEN Yuxuan, ZHAO Xiliang, et al. Analysis of seasonality difference on water environmental capacity of Ashi River based on EFDC[J]. Environmental Engineering, 2017, 35(7): 65-69. (in Chinese)
    [10] 任华堂, 于良, 夏建新, 等. 黄河内蒙古段水污染事故应急预警模型研究[J]. 应用基础与工程科学学报,2012,20(增刊1):67-76. (REN Huatang, YU Liang, XIA Jianxin, et al. Water pollution accident emergency response and early-warning model of Inner Mongolian Part of the Yellow River[J]. Journal of Basic Science and Engineering, 2012, 20(Suppl1): 67-76. (in Chinese)
    [11] 赵正文, 冯民权, 程刚, 等. 城市人工湖动态换水水位对流速分布影响[J]. 水利水运工程学报,2018(4):88-95. (ZHAO Zhengwen, FENG Minquan, CHENG Gang, et al. Influences of water level on flow velocity distribution during dynamic water exchange in urban artificial lake[J]. Hydro-Science and Engineering, 2018(4): 88-95. (in Chinese)
    [12] 陈炼钢, 施勇, 钱新, 等. 闸控河网水文-水动力-水质耦合数学模型——Ⅱ. 应用[J]. 水科学进展,2014,25(6):856-863. (CHEN Liangang, SHI Yong, QIAN Xin, et al. Hydrology, hydrodynamics, water quality model for impounded rivers: Ⅱ: application[J]. Advances in Water Science, 2014, 25(6): 856-863. (in Chinese)
    [13] 翁士创, 杨静, 廉浩. 感潮河网区突发性水污染事故预警预报关键技术探讨[J]. 水文,2009,29(增刊1):137-140. (WENG Shichuang, YANG Jing, LIAN Hao. Discussion on key technology for forecasting and warning unexpected water pollution accidents in tide river network[J]. Journal of China Hydrology, 2009, 29(Suppl1): 137-140. (in Chinese)
  • [1] 冷文鹏, 陶亚, 孙若涵, 夏建新.  基于MODFLOW模型滹沱河傍河地下水源地保护区划分 . 水利水运工程学报, 2021, (3): 59-66. doi: 10.12170/20200611001
    [2] 周舟, 曾诚, 周婕, 王玲玲, 丁少伟.  等宽明渠交汇口流速分布特性数值模拟 . 水利水运工程学报, 2020, (1): 32-39. doi: 10.12170/20190501005
    [3] 杨昌明, 姚池, 兰雁, 邹瑞, 黄劲松.  块石形状尺寸对水平拖曳力系数影响的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2019, (3): 41-50. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2019.03.006
    [4] 祝龙, 周冬卉, 李云, 宣国祥, 王晓刚.  土坝溃决跌坎水流水动力特性数值模拟 . 水利水运工程学报, 2017, (5): 1-8. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.05.001
    [5] 郦凯, 章卫胜, 王金华.  江苏沿海潮流数值模拟与潮流能估算 . 水利水运工程学报, 2017, (1): 111-117. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.01.015
    [6] 周志敏, 徐群, 雷蕾.  瓯江口滞流点运动规律数值模拟 . 水利水运工程学报, 2016, (1): 116-121.
    [7] 武昕竹, 柳淑学, 李金宣.  聚焦波浪与直立圆柱作用的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2015, (6): 31-39.
    [8] 王敏, 程文, 施练东, 黄晶, 闵亮, 郑建刚.  汤浦水库泥沙冲淤分布数值模拟 . 水利水运工程学报, 2015, (6): 107-111.
    [9] 邓成进, 袁秋霜, 侯延华, 贾巍.  基于FLUENT的库区涌浪数值模拟 . 水利水运工程学报, 2014, (3): 84-91.
    [10] 周作茂, 陈野鹰, 杨忠超.  双线船闸引航道水力特性数值模拟 . 水利水运工程学报, 2013, (4): 67-72.
    [11] 高江林, 陈云翔.  基于渗流与应力耦合的防渗墙与坝体相互作用的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2013, (2): 58-63.
    [12] 葛旭峰,王长新,李琳.  陡坡后消力池内水跃的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2012, (3): 70-74.
    [13] 陈策.  泰州大桥中塔沉井振动数值模拟 . 水利水运工程学报, 2012, (2): 1-7.
    [14] 陈辉,刘志雄,江耀祖.  引航道通航水流条件数值模拟 . 水利水运工程学报, 2012, (4): 13-18.
    [15] 马理强,常建忠,刘谋斌,刘汉涛.  基于SPH方法的溃坝流动数值模拟 . 水利水运工程学报, 2010, (3): -.
    [16] 刘汉涛,常建忠,安康.  基于SPH的自由表面流动数值模拟 . 水利水运工程学报, 2009, (1): -.
    [17] 莫思平,辛文杰,应强.  广州港深水出海航道伶仃航段回淤规律分析 . 水利水运工程学报, 2008, (1): 42-46.
    [18] 潘存鸿,鲁海燕,曾剑.  钱塘江涌潮特性及其数值模拟 . 水利水运工程学报, 2008, (2): -.
    [19] 何杰,辛文杰.  潮汐河口汊道治理的数值模拟 . 水利水运工程学报, 2008, (1): 61-66.
    [20] 陈为博,杨敏.  用VOF方法数值模拟溢流堰流场 . 水利水运工程学报, 2004, (4): 42-45.
  • 加载中
图(5) / 表 (1)
计量
  • 文章访问数:  685
  • HTML全文浏览量:  352
  • PDF下载量:  30
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-12
  • 网络出版日期:  2020-04-24
  • 刊出日期:  2020-04-01

/

返回文章
返回