1. 研究目的与意义
望虞河是太湖泄洪入江归海和“引江济太”的骨干河道,位于苏和无锡的交界处,南起太湖边沙墩口,北至长江边的耿泾口,全长60.8公里。流域内行政单位较多,流经苏州的相城区、常熟市和无锡的新区、锡山区。沿线河网密布,支流纵横交错,主要集在望虞河西岸,有张家港河、锡北运河、九里河、伯渎港等。流域经济发达,污染物排放量大,自望虞河“ 引江济太 ”工程实施后,改善太湖流域水环境质量,实现流域水资源优化配置方面起到了积极的作用。但近年来,望虞河受到了长江来水冲击、支流排污量大等方面的考验,对入太湖水质造成了一定的影响。望虞河是太湖流域综合治理骨干工程之一,具有防洪、排涝、供水、航运的功能,是流域主要泄洪通道之一,也是流域内最重要的引江通道之一。
望虞河沿线湖、荡、河、塘众多,周边属冲击平原,地面高程为3.3—6米。其地质构造比较简单,主要是黏土和细砂层组成。在地面130米深以下有9—10米细中砂含砾石地层,境内都是第4系覆盖。地基承载力为10吨/平方米—15吨/平方米,地震基本烈度为6度。土壤的成土母质以湖相沉积物为主,以水稻土类中的黄泥土土种为主。据开展的第二次土壤普查,境内共有黄泥土、鳝血黄泥土、夹砂黄泥土、螺蛳壳粉质黄泥土、粉质僵黄泥土、乌栅土、竖头乌栅土、夹砂乌栅土、灰罗土和小粉土10个土种。
由于望虞河苏州段是与无锡交接的,为了减少无锡的来水对望虞河苏州段的影响,在望虞河的多处地点设置了闸口,因此望虞河呈现双向流,其中1-6月份,水流以自东向西流(流向太湖方向)为主,故312国道桥断面为望虞河下游,受到来自相城城区汇入支流及控制范围的直接影响,因此是本方案的主要分析对象;而7-12月份,水流以自西向东流(流向长江方向)为主,与水源地太湖引水相邻,且成为望虞河上游,受相城区内的环境影响很小。
望虞河沿线地形平坦。其西部为澄锡虞高地,地面高程多数在4.5~5.5米之间,局部沿河的湖荡地区地面高程为3.5~4.5米,为圩区;东部为阳澄区,地面高程在3.5米左右,大部分为圩区。
2. 研究内容和预期目标
借助数学方法和现代计算机技术,根据望虞河的水流特性、水文、污染源的调查资料及水质实测资料,选用usepa研发并推荐使用的水质分析模拟程序wasp,定量描述排入河流中污染物的数量与河水水质之间的关系,分析和掌握望虞河2015年主要污染物(氨氮)的时空变化规律。
应用wasp 模型,根据研究对象的实际情况和所需研究的复杂程度,建立一维、二维或者三维的水质模型,根据实际资料,确定各种边界条件,调用不同的模块,进行水动力和水质的预测和管理或者参照不同的环境质量标准和目标需求,作出合理的情景推断和决策方案。
利用wasp的水质模拟模块验证水质模拟效果,证实了wasp模型是一种有效、实用、可靠的水质模型。同时改变模型主要污染参数,对水体的变化进行预测和结果分析。
3. 研究的方法与步骤
wasp水质模块的基本方程是一个平移——扩散质量迁移方程,它能描述任一水质指标的时空变化。在方程里除了平移和扩散项外,还包括由生物、化学和物理作用引起的源汇项。
wasp(水质分析模拟程序)可用于分析各种水体中的(塘、溪、湖、水库、河流、河口以及海岸水域)水质变化问题。
wasp基于质量守恒原理求解方程。质量守恒原理要求将所研究的任一水质组分的质量以一种或多种方式加以说明。wasp可模拟每一水质组分从输入点到最终输出点的时空变化。为了执行这组质量守恒计算指令,必须为wasp提供7个重要特性的输入数据:
4. 参考文献
1谢雄飞.水体富营养化问题评述[j].四川环境,2000,19( 2) : 22 - 24.
2于顺东.wasp 水质模型应用与 do 模型评价[d].天津: 天津大学,2007.
3 kao j j,lin w l,tsai c h. dynamic spatial model-ing approach for estimation of internal phosphorus load [j]. wa-ter research,1998,32( 1) : 47 - 56.
5. 计划与进度安排
3.12-3.18:以论文题目为核心,对相关资料进行收集和翻阅,完成文献综述。3.19-3.25:对已搜集的资料加以整理,论证分析论文的可行性、实际性,进行开题报告。3.26-4.1:整合已有资料、构筑论文的大纲。4.2-4.20:根据查找的数据和相关资料,进行深入详实的论文编写工作,对论文编写过程中所发现的问题,研究其解决方案,推敲整合,并进行修改完善,准备论文中期检查。4.21-5.1:完成论文的初稿部分,优化论文的结构,修改完善论文内容。5.1-5.20:论文资料整合,最终定稿,为答辩作好准备,制作答辩PPT,熟悉论文内容,增强自己对论文内容的把握
