[发明专利]一种平原城市河网畅流活水方法

说明书

本发明公开了一种平原城市河网畅流活水方法，通过资料收集、现场测量、原型观测和数学模型计算等，科学调控水资源和合理配置，规划引排路线，使城市河网达到“畅流活水”，提高河道水流速度以及水位落差，增强水体的流动性，提高水环境容量，从而改善城市河网中水质和水景观。本发明通过现场调试并对数学模型的基本数据进行分析和整理，提出配水工程方案，可以根据河道流量所需进行实时调整，实现逐级分配、按需分配，同时提高河道水功能以及城市的感官指标；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，使得调水路线、调水时机、水利工程和配水工程科学的统一调度，使得平原城市河网水功能区达标。

技术领域

本发明涉及平原城市水环境领域，具体为一种平原城市河网畅流活水方法。

背景技术

活水是整个水质提升计划的灵魂，现平原城市河道互联，水位平坦，流动缓慢；近年来，随着经济社会的高速发展，平原城市区域内工情水情发生了重大变化，城内各个防洪中小包围封闭运行，使得城区河网之水愈加难以流动；依赖城区内部的泵闸强制引排，局部水体得以交换流动，但由于调水的尺度太小，尽管泵站动用多而频繁，活水效果仍然不好，活水的活动时间不多，活水的范围很小，整体看，城区内部的中小包围好比是几个中小圈圈，被很多的水泵所扰动，但城区这个大圈圈依然静止没动，如何通过环城河道引入外围好水没有明确的方案；城市不同区域人口密集度不一样，如何按需分配水资源得不到解决，使得城区河道感观黑臭水质差，滞流缓流流态差；如何提高平原城市城区内部错综复杂的河道河水体流动性，改善水质，提升水感官指标，改善水景观，水功能区优化行动目标成了水利工程研究一个重大难题。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种平原城市河网畅流活水方法，以解决上述背景技术中提出的问题：（1）、平原城市河网错综复杂，江河纳潮量、过境水资源或上游优质水源得不到利用，城市河网大小包围仅内部循环，又因平原城市河道平缓，河水流速缓慢，水中溶解氧缺乏使河道中沉淀物降解缓慢，造成水质过差，水景观较差；(2)、城市有的河道周边人口密集，水资源缺缺乏，有的河道周边人口稀少，水资源过剩，使得城市感官指标较差；(3)、现有的调水路线、调水时机、水利工程和配水工程没有一个科学统一调度方案，水利设施和配水设施利用率低，使平原城市水功能区内水环境资源利用率低。

2、技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种平原城市河网畅流活水方法，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，确定平原城市河网畅流活水方法；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差、水体流动特征及片区河道流量分配特征；

（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的总体分配、对尾水线路进行的总体规划和对污染物负荷进行削减的方法用以确定平原城市城区内水功能区达标的具体措施；