平原河道點源污染擴散模型算法研究

肖明堂

(平遠縣八尺鎮農業農村服務中心，廣東 梅州 514600)

1 概述

隨著我國經濟發展，水利設施的修建數量呈現幾何級增加[1]，我國水環境受到人為因素影響越來越多，對農業灌溉、航運安全及水電應用起到了十分積極作用[2]，但水利設施的增加使得天然水系呈現出碎片化模塊化分割[3]。由于我國人口集中，大部分分布在胡煥庸線以東的三大平原地區，基于平原地區河網的河道污染模型研究有助于保證人民基本的飲用水安全問題[4-6]。

根據聯合國數據來看，2050年世界城鎮化率即將達到66%，全球城市化進程不斷加速[7]，尤其以中國、印度等為代表的廣大發展中國家地區城鎮化的進程將呈現指數型增長[8]。城鎮化率的增長使得城鎮所處的各條河流受到影響較大，河流景觀破碎、河道水文條件突發性變異、河水污染與生物群落毀滅性破壞等一系列問題日漸突出[9]。

當前對于水污染研究主要集中在水質治理與水質監測檢測[10]，忽略了水系的自凈能力的研究[11]，研究者普遍認為水污染處理完成形成中水排入自然河流[12]，河流的自凈能力即可完成水處理工作[13]。研究思路對水系自我調節能力既忽視也重視，水體自凈能力的基礎不僅為水生植物與微生物群落等生物自凈能力[14]，也還包括河道形態、水流特征、所處地質環境、河道結構與有效聯通等河流基本物理形態[15]。

2 計算模型

研究充分考慮平原水道寬淺交錯、流速較緩的基本現狀，基于遼寧臥龍湖建立的平原河網一般性的拓撲圖(圖1)，河網水系結構基本信息(表1)與水系結構聯通參數(表2)均參考太湖水系、洪澤湖水系、巢湖水系、鄱陽湖水系等大型水系進行均質化研究。……