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水流模擬結果與分析

根據(jù)10種方案水流模擬結果提取了兩水源地取水口的水力學參數(shù)，見表3。結果表明，相比天然河道，建庫后除了許家臺取水口在方案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。分析原因為水庫在死水位239m運行時，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。建庫后各方案相比，由于方案7～方案10中漢江干流來水水量很小，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。為了進一步分析建庫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模擬流場圖，見圖3?？芍烊缓拥罆r，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，向下游對岸方向水流趨勢加強，致使取馬坡嶺水口水流阻滯，流速略有下降。建庫后，方案7和方案8，漢江江心島淹沒，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。

水質模擬結果與分析

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

水質風險分析

模擬方案的分析結果可知，方案7～方案10對取水口的水質風險較高，在假定月河發(fā)生污染事故排放時，相對而言，枯水期比汛期更易于出現(xiàn)水質較差的情形。因此，選取方案7和方案9為最不利風險方案。對于月河的污染風險源，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標排放，假定污水利用無法保障或出現(xiàn)事故，污水量以用水總量的50％計，出水按國家一級B標準控制，月河段不考慮水質衰減過程，可得到月河邊界的CODCr濃度為22．3mg／L。對2種方案進行的水質模擬，計算結果繪圖見圖5。風險方案1的模擬結果可知，馬坡嶺取水口CODCr濃度為9．4mg／L，與月河水質擴散帶邊緣距離為60m，但取水水質是安全的；許家臺取水口CODCr濃度為11．1mg／L，取水口與擴散帶邊緣有70m，許取水質也是安全。風險方案2時，許家臺取水口CODCr濃度為21．7mg／L，取水水質無法保障；馬坡嶺取水口CODCr濃度為9．3mg／L，仍是安全的?？梢耘卸ㄔ谒畮焖浪贿\行且安康水庫不放水的情形，當枯水期月河水質超標時，許家臺取水水質安全無法保障；在同等水庫運行條件下，若豐水期月河水質超標，取水水質安全也是無法保障。

富營養(yǎng)化風險分析

根據(jù)10種方案水質模擬結果提取了兩水源地取水口的TP、TN和CODMn的濃度值，葉綠素a和透明度為建庫前天然河段和安康水庫的監(jiān)測值。見表5。由表5可知，相比建庫前，建庫后許家臺取水口TP和TN的濃度值增大，而馬坡嶺取水口濃度值變化不大，反映出特定水庫運行條件下許家臺取水口的水質取決于支流月河，兩取水口CODMn濃度值沒有提高，透明度和葉綠素a有所增大。以建庫前后5個指標最不利條件計算營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，許家臺取水口指數(shù)值為51．6和55．7，馬坡嶺取水口指數(shù)值為51．9和54．3，水域富營養(yǎng)化水平相比建庫前并沒有顯著的提高。按水庫營養(yǎng)狀態(tài)評價標準判別建庫后河段處于輕度富營養(yǎng)。從水體水動力特征看，建庫后許家臺和馬坡嶺取水口處的流速顯著下降，在風險方案中兩取水口的流速值為0．02m／s，水體類型屬于水庫型；同時，由于水源地水域處于水庫庫尾，在水庫正常蓄水位及安康水庫小機組發(fā)電下泄流量時，水域以上河段的平均流速為0．16m／s，水力停留時間僅有1d，可以判定此時成庫河段為河流型水體，水域富營養(yǎng)化風險較低。然而，當月河濃度貢獻較大及安康水庫不發(fā)電時放水時，水域富營養(yǎng)化風險將顯著增大。

本文作者：宋策1譚奇林2作者單位：1西安理工大學水利水電學院2中國水電顧問集團北京勘測設計研究院