基于MIKE 21数值模拟实际砾石滤床通流特性:以汉中市某河道生态修复项目为例

为探究实际砾石滤床应用于河道水修复的效果,以陕西省汉中市某河道为研究对象,采用MIKE 21软件构建了河道的水动力模型。通过模拟在设计流量下主河道与砾石滤床的流动状况,获得河道的流速及水位分布,进而计算获得砾石滤床的通流特性。结果表明:根据流量的分配关系,得到进入砾石滤床的水量仅占河道设计水量的(1.00±0.25)%,因此,砾石滤床在实际河道水体修复中发挥的作用有限。研究认为,实际河道修建的砾石滤床是具有旁路系统的复杂滤床系统,因而在设计中应综合考虑水力停留时间、滤床的通流次数及河道的通流能力,这一结论对研究类似体系具有一定借鉴意义。

基于QUAL2k模型的砾石生物滤床对河道水质净化效果模拟研究

为解决水质处理提升工程中生物砾石滤床技术在应用过程中关于滤床规模参数的确定以及不同规模、不同边界条件的滤床对不同区域条件、不同污染程度河道的污染处理效果模拟预测等问题,以汉中某水系为例,基于QUAL2k水质模型,结合室内小型概化实验监测成果,模拟研究不同工况下砾石滤床对河道水质净化效果。结果表明,夏季200 m长的滤床对NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P、COD的去除率最高分别为51.5%、54.3%、54.1%,可将控制断面PO_(4)^(3-)-P、COD提升至《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类水标准,将NH_(4)^(+)-N提升至Ⅳ类水标准;冬季400 m的滤床对NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P、COD的去除率最高分别为68.6%、57.5%、51.1%,实现COD达到Ⅲ类水、PO_(4)^(3-)-P接近Ⅳ类水的水质目标。