太子河区域水质改善水量调控技术研究

状 水质达标情况 （ 列于 表 ２ ） ， 可 以看 出 ， Ａ 区与 Ｂ 区均达到水质标准 ； Ｃ区污染最为严重 ， 尤其是枯
水期水质低至劣 ｖ类水平。
ｋ ｍ２ ， 总 库容 ２ １ ． ６ ８ ｘ ｌ ０ ｓ ｍ ３ ； 参 窝水库为大 （ ２ ） 型水
库 ，控 制面积 ６ １ ７ ５ ｋ ｍ ２ ，总库容 ７ ． ９ １ × １ ０ ８ ｍ ｓ ； １ ２ 座 闸坝 的工程特性见表 １ 。
［ 摘 要］ 针 对太子 河观音 阁水库坝前 至参 窝水库入 库 区段下游 水质超标 、水环境 污染严重 的
现状 ， 采 用 ＭＩ Ｋ Ｅ ｌ ｌ软件建 立 了水质水 量调控模 型 ， 开展 了以特征 污染物 氨氮 浓度 达标为 目标
的水库 闸坝联合 调度 方案研 究。研 究表 明， 河道 闸坝工程的水量调控 作用有 限 ， 增 大水库枯水
达到改善水质的 目标 ； 董哲仁【 ３ 】 针对我 国现行水库
调 度 未 考 虑 下 游 生 态 保 护 和 库 区水 环 境 保 护 的 问
题， 指出应对流域水 资源进行统一调度和管理。以 下针对太子河观音 阁水库至参 窝水库河段 （ 简称
观一参河段 ） 水 环境污染情况 ， 建立水质水量联合
３ ． １ 水 质 模 型建 立
ｃ ： 工 业用 水区、 排污 控制区 自石 砬子 １ ４ 劣Ⅳ
Ⅳ
劣Ｖ Ⅳ
２ 研 究 目标 及 思 路
观一参河段水 环境宏观 上受制于流域 层面 的 水资源配置 ，机 制上 受制于观音阁水库一参 窝水 库联合调度 ， 微观 上受拦 河闸坝调 度的影响 ， 此外 调控过程 中应 同时考虑控源 ，水质 改善效 果评估
染城市河段水 质达标和水环境 功能改善提供水量 保障条件 。
１ 研 究河段 水利 工程建设及 水质 现状
１ ． １ 水 库 与 闸坝
区水质 的主要污 染物 ＮＨ ３ 一Ｎ 为代 表评价 河流 水质状况。根 据水质监测站 的数据对水功能区现
观 音 阁水库 为大 （ １ ） 型水 库 ， 控制 面积 ２ ７ ９ ５
期 下泄流量和控 制入 河排 污量是 改善河流水质 的关键 。
［ 关键词 ］水质改善 ； 水质 水量模型 ； 水量 调控 ； 太子 河区域
［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｕ ４ ６
［ 文献标识码］ Ａ
表 １ 太 子河流域 闸坝工程特性
随着生态环境的恶化 ，水 利工程的控制运 用 对河流生态环境 的影 响已成为研究 的热点 。通过
水生态环境
［ 文章编号 ］ １ ０ ０ ２ —０ ６ ２ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ４ ０ — ０ ４
东北水利水电
２ ０ １ ３ 年第 １ 期
太子河区域水质改善水量调控技术研究
杨 洵， 杨永洁， 李 伟， 李 趋， 雷 炎
（ 辽宁省水利水 电科学研究院 ， 辽宁 沈 阳 １ １ ０ ０ ０ ３ ）
１ ． ２ 污 染源 概 化 及水 功 能 分 区
Ｃ区污染 严重 的原 因有 ： １ ） Ｃ区流经 本溪市
区， 受纳 了大量城市 工业 、 生活污水 ； ２ ） 太 子河流
水功能分 区和水质 目标 由辽宁省水功能 区划
域 降雨量年 内分配 极不均 匀 ，主要集 中在 ６ —９ 月， 降雨量约 占全 年的 ７ １ ． ４ ％， 增加 了资源利 用的
采 取科 技措 施 和 各 种 管 理 措 施 ，能 使 被 破 坏 的水
环境水生态得 到有效 的恢 复和 改善 ，同时也使 水 利工程除害兴利的功能得到更好的发挥【 ｔ 】 。Ｓ ｕ ｈ 等【 ２ 】
曾在 研 究 中 指 出 ， 韩国 Ｓ ｈ ｉ ｗｈ ａ ｈ ｏ湖 水 质 恶 化 的 主 要 原 因 是 由于 污 水排 入 和 半 封 闭的 水 动 力 状 态 造 成 的， 应控 制 闸 门 以增 强 湖 水 与外 界 的循 环 ， 从 而
调控模 型 ，进行 以降低 Ｎ Ｈ３ 一 Ｎ 浓度并使之达标
为 目标 的 水库 闸 坝 联合 调 度 方 案研 究 ，为 重 度 污
由老官砬子、合金 沟、白石砬子 ３ 个控制 断面控 制。观一参河段污染源及水利工程概化见图 １ 。
１ ． ３ 现 状水 质 及 达标 情 况 考 虑 流域 水 环 境 污染 现 状 ，选 择 影 响 水 功 能
１ ） 计 算 条件 确 定 ａ ） 特 征 污 染物 。通 过 分 析 ， 确 定 影 响 水功 能 区
水 质 的 主 要污 染 物为 ＮＨ３ ～ Ｎ。
ｂ ） 污染源概化 。 将沿河小排量排污 口向临近的 大排量排污 口合并 ，概化形成 １ ３ 个点源排放 口，
图 ２ 研 究 流 程 简 图
区
面
状水质水量模拟和调度设计方案下 的水 质水量调
＾： 饮用水源区、 农业用水区 老官砬子 ４ ７ Ｂ ： 工业用水区、 饮用水源区 合金沟 １ ８ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅲ
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控 。 首先 ， 基 于 已建 水 量 模 型 【 ４ 】 建 立一 维 点 源 污 染 水 质模 型 。
确定 ， 观一参河段处于 ， Ｂ， Ｃ ３ 个水功能区 ， 分别
・
４ ０ ・
２ ０ １ ３ 年第 １ 期
东北水利水电
太
三道河
阁
子
子
△水 库因 闸 坝 支 流。 排 污 口 控 制 断 面… 分 区 界 限
图 １ 研 究河段概 化图
难度 ； ３） 此外 ， 在该 河段修建 了大量 的水库 、 堤 防 和 闸坝 工 程 ，这 些 水 利 工 程满 足 了流 域 经 济 社 会
发展和城市景观的需求 ， 但 同时也截 断径流 ， 使河
段成为排污沟。在水 污染 、 水 资源短缺 、 水工 程调 控 强度 高等 多重 因素 的作 用 下 ， Ｃ区水体 功能 严
重 受损 ， 河 流 生态 环 境 状 况 退化 严重 。
表 ２ 研 究 河 段 水 功 能 区 水 质 达 标 状 况