[發明專利]一種平原城市河網暢流活水方法

有效

• 申請號: 201710128848.6
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106920202B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 李云;范子武;吳時強;謝忱;馬振坤;楊帆;廖軼鵬;烏景秀;柳楊;李小輝
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G06Q50/26
• 分類號: G06Q50/26
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 陳敏

本發明公開了一種平原城市河網暢流活水方法，通過資料收集、現場測量、原型觀測和數學模型計算等，科學調控水資源和合理配置，規劃引排路線，使城市河網達到“暢流活水”，提高河道水流速度以及水位落差，增強水體的流動性，提高水環境容量，從而改善城市河網中水質和水景觀。本發明通過現場調試并對數學模型的基本數據進行分析和整理，提出配水工程方案，可以根據河道流量所需進行實時調整，實現逐級分配、按需分配，同時提高河道水功能以及城市的感官指標；結合水量?水質精細化數學模型、污染負荷來源消減方法和配水工程方案效果計算與分析，使得調水路線、調水時機、水利工程和配水工程科學的統一調度，使得平原城市河網水功能區達標。

技術領域

本發明涉及平原城市水環境領域，具體為一種平原城市河網暢流活水方法。

背景技術

活水是整個水質提升計劃的靈魂，現平原城市河道互聯，水位平坦，流動緩慢；近年來，隨著經濟社會的高速發展，平原城市區域內工情水情發生了重大變化，城內各個防洪中小包圍封閉運行，使得城區河網之水愈加難以流動；依賴城區內部的泵閘強制引排，局部水體得以交換流動，但由于調水的尺度太小，盡管泵站動用多而頻繁，活水效果仍然不好，活水的活動時間不多，活水的范圍很小，整體看，城區內部的中小包圍好比是幾個中小圈圈，被很多的水泵所擾動，但城區這個大圈圈依然靜止沒動，如何通過環城河道引入外圍好水沒有明確的方案；城市不同區域人口密集度不一樣，如何按需分配水資源得不到解決，使得城區河道感觀黑臭水質差，滯流緩流流態差；如何提高平原城市城區內部錯綜復雜的河道河水體流動性，改善水質，提升水感官指標，改善水景觀，水功能區優化行動目標成了水利工程研究一個重大難題。

發明內容

1、本發明要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種平原城市河網暢流活水方法，以解決上述背景技術中提出的問題：（1）、平原城市河網錯綜復雜，江河納潮量、過境水資源或上游優質水源得不到利用，城市河網大小包圍僅內部循環，又因平原城市河道平緩，河水流速緩慢，水中溶解氧缺乏使河道中沉淀物降解緩慢，造成水質過差，水景觀較差；(2)、城市有的河道周邊人口密集，水資源缺缺乏，有的河道周邊人口稀少，水資源過剩，使得城市感官指標較差；(3)、現有的調水路線、調水時機、水利工程和配水工程沒有一個科學統一調度方案，水利設施和配水設施利用率低，使平原城市水功能區內水環境資源利用率低。

2、技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

一種平原城市河網暢流活水方法，通過資料收集和原型觀測，構建水量-水質精細化數學模型和局部二維數學模型，研究平原城市河網內河網數值模型及局部區域河網-管網水質及水動力特性，確定平原城市河網暢流活水方法；其步驟為；

（1）通過資料收集和原型觀測，獲取平原城市城區內水資源開發情況、地形數據、河道斷面情況、河網流量、河網水動力數據和水質數據，構建基礎數據庫；通過基礎數據庫確定河網流量分配，分析河網水體流動性差、易淤積的原因，確定主要滯污段和黑污惡臭段的分布，然后調查主要滯污段和黑污惡臭段的分布特征；水資源開發情況包括：降雨產流、排洪、相關水文、水質基礎資料及工程規劃設計資料；地形數據包括：地下管網、地表河網、局部積水和平原城市城區內閘、壩、泵、涵的水利工程分布和特性及運行狀況；水質數據包括：河網水質濁度、懸浮物、泥沙和污染物；河網水動力數據包括水位、流量、流向、水面坡降和地面坡降；所述的河道斷面情況包括河道斷面地形復核測量和典型斷面水位及流量的原型觀測；

（2）依據基礎數據庫建立水量-水質精細化數學模型，率定河道糙率和驗證模型精度，并通過改變模型內邊界條件，進行河網水動力特性敏感性分析，確定河網上下游水頭差、水體流動特征及片區河道流量分配特征；

（3）通過水量-水質精細化數學模型和污染負荷來源解析，確定對調水水資源進行的總體分配、對尾水線路進行的總體規劃和對污染物負荷進行削減的方法用以確定平原城市城區內水功能區達標的具體措施；