[发明专利]一种平原城市河网畅流活水方法

权利要求书

1.一种平原城市河网畅流活水方法，其特征在于：通过资料收集和原型观测，构建水量-水质精细化数学模型和局部二维数学模型，研究平原城市河网内河网数值模型及局部区域河网-管网水质及水动力特性，确定平原城市河网内水功能区达标方法；其步骤为：

（1）通过资料收集和原型观测，获取平原城市城区内水资源开发情况、地形数据、河道断面情况、河网流量、河网水动力数据和水质数据，构建基础数据库；通过基础数据库确定河网流量分配，分析河网水体流动性差、易淤积的原因，确定主要滞污段和黑污恶臭段的分布，然后调查主要滞污段和黑污恶臭段的分布特征；水资源开发情况包括：降雨产流、排洪、相关水文、水质基础资料及工程规划设计资料；地形数据包括：地下管网、地表河网、局部积水和平原城市城区内闸、坝、泵、涵的水利工程分布和特性及运行状况；水质数据包括：河网水质浊度、悬浮物、泥沙和污染物；河网水动力数据包括水位、流量、流向、水面坡降和地面坡降；所述的河道断面情况包括河道断面地形复核测量和典型断面水位及流量的原型观测；

（2）依据基础数据库建立水量-水质精细化数学模型，率定河道糙率和验证模型精度，并通过改变模型内边界条件，进行河网水动力特性敏感性分析，确定河网上下游水头、水体流动特征及片区河道流量分配特征；

所述的水量-水质精细化数学模型包括平原城市河网内河网数值模型及局部区域河网-管网一体化精细模型和局部二维数学模型；其构建步骤：

①、通过数据库提取河道断面情况、河网水质浊度、悬浮物、泥沙状况；提取河网水动力数据，包括水位、流量、流向、水面坡降和地面坡降；分析河网水量分配关系以及河网水体流动性差、易淤积的原因，分析并确定河网内滞污段的分布及原因；对平原城区河网内闸、坝、泵、涵的水利工程的分布和特性及运行状况和调度原则进行调查；

根据主要滞污段和黑污恶臭段的分布特征的调查评价，确定主要的污染物及其存在形态；采用模拟模型和N、O同位素示踪相结合的方法，解析污染负荷的空间来源及其占比；分析迁移转化过程中COD降解系数和N的转化效率，建立河道水质对入河污染负荷的响应关系；通过现有水系、景观单元布设监测点，开展负荷通量监测计算；根据污染负荷来源、存在的形态、所占的比例以及河道水质对入河污染负荷的响应关系，提出污染负荷削减方法；

②、通过对平原城市河网及周围片区水动力现状分析，建立平原城市河网内河网数值模型及局部区域河网-管网一体化精细模型；

③、通过构建局部二维数学模型进行方案效果计算与分析，通过对各阻水工程方案的流场特征、上下游水位雍高、对防洪、排涝、通航、景观的综合影响分析，构建局部二维数学模型；

（3）通过水量-水质精细化数学模型和污染负荷来源解析，确定对调水水资源进行总体分配、对尾水线路进行总体规划用以确定平原城市河网内水功能区达标的具体措施；

（4）根据河网流量分配特征和水力敏感性程度特征，确定配水工程的具体位置、类型和规模，并通过构建局部二维数学模型进行配水工程方案效果计算与分析，通过对各配水工程方案的流场特征、上下游水位雍高、碍航、景观影响的综合分析，提出优质配水工程方案；

（5）结合水量-水质精细化数学模型、污染负荷来源消减方法和配水工程方案效果计算与分析，综合评估水功能区达标措施带来的防洪安全、环境改善及城市旅游、景观、通航的长效影响。

2.根据权利要求1所述的一种平原城市河网畅流活水方法，其特征在于：所述的平原城市河网内水功能区达标措施的确定步骤：

①、根据对基本资料分析及污染物和污染源分析，制定调水水源配置方案，规划尾水线路；

②、利用水动力学模型进行水量水质优化调度；根据建立的水量-水质精细化数学模型，对已有调水方案进行优化；充分利用江河纳潮量、过境水资源或上游优质水源作为调水水源，制定科学调水方案，模拟不同潮位、水质及不同调度方式情况下河网水系流动性及水质变化情况，优化完善调水路线、调水时机、闸泵开度和调度组合，通过合理调度提升水功能区水质达标率；

③、对上述措施取得的综合效果进行评价。