连续水闸对河流COD容量的影响

水闸建设对河流产生阻隔作用,改变了河段水流形态,污染物输运及水质时空分布也随之发生改变,进而可能对水环境容量产生影响。本研究以拉萨河城区段为研究对象,考虑水闸建设对水动力学条件的影响,在利用平面二维模型进行水动力-水质模拟的基础上,计算分析了水闸建设前、后COD的水环境容量,探讨了连续水闸建设对河流水环境容量的影响。研究成果表明,水闸修建对水环境容量的影响主要有两个方面:一是水闸蓄水后,水体由流动转变为相对静止的状态,闸前水流流速减缓,水深增加,影响污染物的扩散,降低污染物降解系数,进而影响污染物降解过程;二是水闸蓄水会使污染物在库区滞留,使污染物滞留时间增加,从而提高污染物的降解量。拉萨河水闸修建后,因水闸蓄水影响,流速减缓,污染物向河道中央扩散受阻,易聚集于排污侧;与天然河道相比,蓄水区河段平均流速由0.34 m/s下降至0.10 m/s,平均水深由0.6 m增大至2.0 m,COD降解系数由0.12 d^(-1)下降至0.04 d^(-1),下降约67%,污染物滞留时间增大为原来的3倍左右。计算结果表明,在两种影响的综合作用下,1个水闸使研究河段COD容量下降约2.2%,2个水闸共同作用使COD容量下降约9.9%,3个水闸共同作用使COD容量下降约12.3%。整体来看,连续水闸对河流水环境容量产生了一定影响,水闸数量越多,对水环境容量的影响越大。

结合粒径分布测量的悬移质泥沙沉降速度试验探究

泥沙沉降速度的确定对于水体中泥沙输运与时空分布规律的研究至关重要。笔者理论分析了均匀泥沙颗粒在水中沉降初期的非匀速沉降过程。在现有泥沙沉降试验的基础上,开展了泥沙颗粒级配测量的工作,提出了一种可将泥沙沉速与粒径建立起对应关系的改进试验方法,该方法考虑了不同组分泥沙共存条件下作用对沉速的影响,将0.01~0.06 mm粒径尺度的悬移质泥沙在水中的沉速与粒径建立起较好的指数型函数(ω=0.0105e 0.1031D)关系,相比理论计算值和传统试验方法更加精确。笔者的研究成果对于天然河流中拆坝后河道演变、泥沙沉降过程等方面的研究工作具有重要的理论价值和工程意义。