基于MIKE21模型的汤逊湖水质水量模拟研究
2021-09-09杨博林陈倩倩
杨博林,陈倩倩,夏 伟
(1.上海勘测设计研究院有限公司,上海 200335;2.中国长江三峡集团有限公司,北京 100038)
1 引言
汤逊湖位于武汉市东南部,是亚洲最大的城市内湖,水域面积47.62 km2。汤逊湖流域面积240.48 km2,涉及洪山区、东湖高新区、江夏区3个行政区[1]。其中,江夏区拥有湖面面积81.26%,东湖高新区和洪山区分别拥有湖面面积的2.35%和16.39%。汤逊湖以江夏大道为界,西部为外汤逊湖,东部为内汤逊湖,两者之间以涵洞相通。流域范围总人口67.73万人(2018年末)。汤逊湖区域属亚热带季风湿润区,雨量充沛,年降水量1150~1190 mm,降雨主要集中在4~8月,通常春夏多雨,秋冬少雨。汤逊湖湖泊平均水深2.2 m,全湖湖底高程14.5~17.5 m,规划控制常水位17.65 m,最高水位18.65 m(图1)。
近年来,汤逊湖各类点、面源污染物排入导致各子湖水质常出现超标情况,水环境容量已显不足,水体无法满足水体功能要求。目前,针对汤逊湖全湖水环境数值模拟方面的研究较少,而类似研究已广泛应用在武汉东湖、长江口、杭州湾、太湖富营养模型等[2~4]。基于此,本研究应用MIKE 21水环境模拟软件,建立汤逊湖全湖的水动力-水质模型,对汤逊湖水动力和水质现状和改善情景分别进行模拟,为水环境治理工程的实施提供依据。
2 污染源与水环境容量计算
2.1 污染源现状分析
经计算,全湖污染总量为COD 18751.13 t,NH3-N 1105.55 t,TN 3293.28 t,TP 209.06 t,其中面源污染、生活点源和内源污染为主要污染源,见表1。

表1 汤逊湖全湖污染量汇总
2.2 水环境容量分析
采用完全均匀混合箱体水质模型来预测湖泊或水库水体水质变化情况,COD和NH3-N等有机物容量计算可用水体质量平衡基本方程计算,计算公式如下:……p>
