基于水動力-水質(zhì)模型的湖庫納污能力量化

張永勇, 花瑞祥,2

(1.中國科學院地理科學與資源研究所 陸地水循環(huán)及地表過程重點實驗室,北京 100101；2.中國科學院大學,北京 100049)

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基于水動力-水質(zhì)模型的湖庫納污能力量化

張永勇1, 花瑞祥1,2

(1.中國科學院地理科學與資源研究所 陸地水循環(huán)及地表過程重點實驗室,北京 100101；2.中國科學院大學,北京 100049)

“湖庫納污紅線的核定”是我國最嚴格水資源管理制度中三大核心內(nèi)容之一，也是保障城市供水安全、水資源可持續(xù)利用的關鍵問題之一。我國現(xiàn)行納污能力的計算往往采用對穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型的解析求解，但無法獲得不同來水、排污和內(nèi)源污染等多種因素影響下水體納污能力的時空動態(tài)變化。水動力-水質(zhì)模型能夠反映湖庫水質(zhì)和外部營養(yǎng)負荷之間的定量關系，可精細模擬水質(zhì)指標在庫區(qū)內(nèi)的時空變化過程?；贓FDC模型，以深圳市重要飲用水源地——石巖水庫為例，構建了水庫三維水動力-水質(zhì)模型，動態(tài)模擬了水位和水質(zhì)的時空變化；并按照水功能區(qū)目標要求，探討了該水庫典型年的納污能力的季節(jié)性變化。結果表明：EFDC模型能夠準確模擬石巖水庫水動力和水質(zhì)要素的變化過程，水位、CODMn和NH3-N模擬的相關系數(shù)達到了0.97、0.60和0.90；基于構建的三維水動力-水質(zhì)模型，考慮到排放口位置和條件、水質(zhì)的時空分布特點、底泥釋放等實際因素，計算得到石巖水庫2011年CODMn和NH3-N納污能力分別為2 158、511 t/a；納污能力的季節(jié)性差異很明顯，夏季和秋季較大，春季和冬季較小。研究成果可為我國飲用水源地水質(zhì)管理和污染控制提供科學依據(jù)，也可為我國最嚴格水資源管理制度的實施提供一定的參考和借鑒?！?br>