【摘 要】
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洋河水库作为引青济秦这一跨流域调水工程的重要节点,是秦皇岛市重要的饮用水源地,承担着秦皇岛市三分之一的城市供水。为保障水库水质达标和居民饮用水安全供给,本文立足洋河水库水源地污染治理与生态保护,对包括水库水质和底泥重金属污染在内的水环境现状进行评估。在科学客观地认识水库水环境现状的基础上,建立水库的二维水动力水质模型,对典型工况下的饮用水源质量进行模拟分析。本文主要工作及研究成果如下:(1)通过对
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洋河水库作为引青济秦这一跨流域调水工程的重要节点,是秦皇岛市重要的饮用水源地,承担着秦皇岛市三分之一的城市供水。为保障水库水质达标和居民饮用水安全供给,本文立足洋河水库水源地污染治理与生态保护,对包括水库水质和底泥重金属污染在内的水环境现状进行评估。在科学客观地认识水库水环境现状的基础上,建立水库的二维水动力水质模型,对典型工况下的饮用水源质量进行模拟分析。本文主要工作及研究成果如下:(1)通过对已收集到的洋河水库流域水系分布、上游污染源、水库水质等资料进行分析,确定洋河流域水体污染主要来源为分散式的畜禽养殖和农业污染,水库水质受入库径流影响较大。(2)运用单因子评价法和主成分分析法对水库水质进行评价分析,确定库区水质的主要超标因子为TN,超标倍数3.12,污染成分以氮营养盐和有机质为主,方差贡献率达56.8%。同时考虑重金属污染对水源环境的影响,采用不同方法从多个角度对水库底泥的重金属污染状况进行评价。单因子评价结果表明洋河水库底泥中存在重金属污染的元素有镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu),三者均为轻微污染;综合评价结果表明洋河水库底泥中7种重金属元素的潜在生态风险指数为200.61,即存在中度的生态风险,应进行适当的生态清淤。(3)结合研究域的地形、水位流量和水质资料构建水库二维水动力水质模型,并基于2013年和2015年的实测资料对模型水动力参数和水质参数进行率定和验证。结果表明水位模拟的平均绝对误差为0.16m,各污染物浓度模拟值和实测值较为吻合,模型可用于洋河水库水动力水质模拟。(4)通过对洋河水库1980~2014年的入库径流序列进行水文频率分析,确定P=10%、P=50%、P=75%的入库径流总量分别为1.91亿m~3,0.67亿m~3,0.31亿m~3,分别定义为丰、平、枯水年。基于已构建的模型对三种典型工况下的污染物迁移扩散进行模拟,分析各污染物浓度的时空变化规律。结果表明受入库径流影响,各污染物浓度均呈现出丰水年高,枯水年低的规律,且在污染物对流扩散及水体自净作用下,总氮浓度范围为2.7~3.2mg/L,仍然超标。据此针对性地提出改善和提升洋河水库水质的具体措施与建议。
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