水沙条件改变后河流水环境及其改善措施探讨
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染物还发生着复杂 的生化 降解 。对有机 物污染物而 言 , 在低
程度 的平衡 。人类活动 , 尤其大量水 库 的修建 改变 了河 流 的
水 沙条件 , 打破 了原有 的平衡 , 势必对河流水环境产生影 响。
国内外 学者对 水库及 其下游 水环境 问题开展 了大 量 的 研 究。如三峡工程 的污染 物 负荷 、 区污染带 、 染物 稀释 库 污 自净能力等 问题开展 了大量 的研究 , 取得 了丰硕成果 … 。但 是, 由于水环境 受多种 复杂 因素的影响 , 迄今为 止 , 于水沙 对
可 见 , 其 它 物 理 条 件 不 变 的情 况 下 , 深 的 减 小 、 速 在 水 流
济利益最大化 为 目的 , 对河 流 的水 环境 还没 有 引起 足 够重 视; 二是对水沙条件变 化 的后续环 境效 应认 识不足 , 其是 尤
对变化条件 下的水环境改 善措 施研 究还不够 。 为此 , 本文 以水 流泥沙 与河 流污染 物 的作 用 为基 础 , 分 析水沙条件变化引起 的河流水环境 问题 , 并对改 善河 流水环
等变化 引起 的水环境 问题认识还不 够 ; 对水 沙与污染 物的作 用机制认识 的不够深入 , 尤其对污染物与 泥沙间 的作 用 尚未 引起足够重视 。全面认识变化水沙条 件下 的河 流水 环境 , 必
须结合河流水沙及河床变 化的新特 点。
通 过水库调节 , 改善河流水环境是一 条值得探 索的新途 径。而从 目前水库调度实践来看 , 其调度 项 目多数仍 是以 防 洪、 灌溉 、 电等服务功 能 , 对河 流水环境 考虑得 还不 多 , 发 而
基金项 目:7 9 3项 日( 0 3 I 5 0 ) 2 0 CM12 5
收 稿 日期 :0 70 —1 2 0 -11
作者简介 : 用 , , 何 男 湖北人 , 主要从事水沙污染 数值模拟研究 。
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用; 相反 , 被吸 附的污染 物 , 当水 流条件 ( 如流 速 、 浓度 、 H、 p
要: 河流水 资源的开发利 用改变 了河流原有的水 沙条件 , 甚至破 坏 了水环境与河流 系统之 间的平衡 关 系; 识 认
新水 沙条件下 河流水环境 的变化特 点, 索有效的水环境 改善措 , 探 对实现河流可持 续开发 、 维护河流健康 有重要
意义。以水 沙与 污染物 间的作 用规律 为基础 , 结合水库修 建前后 河流 的水 沙和 河床边界 条件 变化 , 讨论 了水沙条 件 变化后 河流水环境 的特点 , 并就改善 河流水环境 的水库调度措施进行初 步探讨 。
关 键 词 : 沙条 件 ; 流 水 环 境 ;水 库 调 度 水 河
中图分类号 :V 4 、 T l7 5
0 引 言
文献标识码 : B
文章 编号 :0 19 3 (0 7 0 - 3 -6 10 - 5 20 )60 90 2 0 境 的水库调度措施进行初步探讨 。
1 水流泥 沙对 河流 污染物的净化作用 1 1 污染物在水流作用下 的净化 .
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20 07年第 6期 ・ E R I E 人 民 珠 江 P A LR V R
水 沙 条 件 改 变 后河 流 水 环 境 及 其 改 善 措 施 探 讨
何
摘
用, 李 杰 , 杨 芳 , 黄 燕
广州 50 1) 16 1
( 珠江水利科 学研 究院, 广东
水流 、 沙是 污染物迁 移转 化 的动力 和载体 , 流水 环 泥 河
境与径流 、 泥沙 、 边界之 间存 在着相 互影 响和 制约 的关 河床
系。 自然状态下河流水环境与河流 系统相互适应 , 保持 一定
水体污染物 的物 理净 化 主要指水 体 的稀 释 、 扩散 、 混合 等作用使污染物浓度 降低 。其 主要方式 有对流输 移 、 子扩 分 散 、 动扩散 、 切流离散等 。除此之外 , 紊 剪 在水流 的作用下污
含量的 14—15倍 , 0 0 说明悬沙 吸附对 水体 化学净 化具 有重
要作用 。对 此 , 玲 通 过 实 验 对 比 了有 无 泥 沙 情 况 下 郭
温度等 ) 改变 时 , 可 能又 溶于水 中, 水体 的污 染 浓度 增 也 使
加。
C Dr O e 的浓度变化 , 如表 1所示 , 以看 出, 可 泥沙 的存 在有利
浓度下 的降解可认为符合一级反应 , 相应 的降解动力学方程
为:
dC
= 一
kC l
() 1
条件变化后 的河流水 环境认 识 尚未 明确 。现有 成果 中对
水 流的影响研究较 多 , 而对 水沙变 化后 泥沙 特性 、 河道 形态
式 中 k—— 有机污染物 的降解系数 。 , 有机污染物 的降解受 多种 因素 的影 响 , 如污水 中有机 污 染 的组成 、 初始浓度 、 水温等 , 其中与水 流条件密切相关 的是 河流 的水力特征 。B so]得 出了在实 验室测定 的降解速率 ok 1
的增大都将促进 污染 物的降解 自净 。
1 2 污染物在泥沙颗粒上的迁移和降解 .
1 2 1 污染物 在泥 沙颗粒上的吸附解 吸行 为 ..
水 中溶 解的污染物或胶状物 , 当与悬浮在水 中的泥沙等 固相物质接触时 , 被 吸附在 泥沙表 面 , 将 并在适 宜 的条 件 L F 随泥沙一起 沉入水 底 , 使水 的污染浓度 降低 , 到净化 的作 起
间接地造成水库 及其下 游 的水环 境恶 化。形成 这一局 面 的 主要原因可以归结为两点 : 一是长期 以来 水库调度 以追求经
k 与河 流实际值 k 之间的关系 :
k =k - () 2
式 中 ——河段 的平流流速 ;——河段 的平 均水深 ; ^ ——
河床 活动度 系数 , 它随着河床坡度的增大而增 大。