南水北調通水對南四湖水環(huán)境安全的影響研究分析.pdf

1、南四湖是南水北調東線工程的必經之路和重要的調蓄湖泊，調水將對南四湖水環(huán)境產生不可忽視的影響。本文以研究南水北調通水對南四湖水環(huán)境安全的影響為目標，分析了調水對南四湖水環(huán)境因子可能產生的影響，采用人工神經網絡法對南四湖水環(huán)境質量進行了評價，基于MIKE21模型建立了南四湖水環(huán)境安全影響模型，模擬研究了南水北調通水對南四湖下級湖的水環(huán)境安全產生的影響。主要進行了以下幾方面的研究。
　　研究了南水北調東線工程對于南四湖的影響。從水環(huán)境因

2、子、豐枯水期、周邊匯入河流以及生態(tài)環(huán)境等方面分析了南四湖的水環(huán)境以及通水對南四湖水環(huán)境安全的影響。
　　采用人工神經網絡法建立南四湖水環(huán)境質量評價模型。針對南四湖相對復雜的多因素水環(huán)境系統(tǒng)，以人工神經網絡法為手段，應用數學軟件MATLAB作為計算工具，以2012年7月南四湖的監(jiān)測數據為訓練對象，對南四湖水環(huán)境質量進行了評價。評價結果表明調水前南四湖水環(huán)境基本達到國家標準，滿足南水北調東線工程通水的要求。
　　針對通水對南四湖

3、水環(huán)境安全產生的影響，選取丹麥水利所(DHI)研究開發(fā)的MIKE軟件作為工具，建立了南四湖MIKE21模型，從水位、流場、流速、水質等四個方面研究并分析了南水北調東線工程通水對南四湖水環(huán)境安全的影響。
　　在建立南四湖MIKE21模型后，對南四湖下級湖在未通水條件下以及通水后條件下的水位進行模擬可以得知，在南水北調東線沒有通水時，南四湖下級湖的水位高點出現(xiàn)在地勢較為狹窄的昭陽湖段，這是一種較為不利的水力條件。而在南水北調東線通水后

4、，廣闊的微山湖水位變高，昭陽湖水位降低且下降幅度比較平緩，形成了一種比較有利的水力條件。對南四湖下級湖在未通水條件下以及通水后條件下的流場進行模擬可以得知，在南水北調東線沒有通水時，二級壩下游的湖島周邊、昭陽湖與微山湖交界的東西兩側以及微山島北部周邊地區(qū)出現(xiàn)了流場單位rad值較低的流場，表明這三個水域的水流流動性較差，流場的水力特性不理想。而在南水北調東線通水后，來水的較高流速和較大流量使得原本流動性較差的區(qū)域流動性增強，流場單位rad

5、值有明顯升高。對南四湖下級湖在未通水條件下以及通水后條件下的流速進行模擬可以得知，在南水北調東線并沒有通水時，沛縣林場以北河流匯入河口處、昭陽湖與微山湖交界西南側、微山島附近以及微山島東側等靠近湖岸處流速較低，在0-0.04 m/s，易形成死水區(qū)，屯水區(qū)等水流不通暢區(qū)域，在流速方面給南四湖的下級湖造成了不利的水力特性。而在南水北調東線通水后，下級湖大部分水域流速較大，流動性更好，水流的交換速度以及擴散速度更快。南水北調的來水水質較好，在