海曙区隶属于浙江省宁波市,全区一共35条主河道,小微水体96个,自2017年以来,全市发动剿灭劣五类水攻坚战,推进“污水零直排区”创建,实现“五水共治”。
2018年底,生态环境部正式发布了《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》,《方案》中明确提出:到2018年底,直辖市、省会城市、计划单列市建成区黑臭水体消除比例高于90%,基本实现长制久清。到2019年底,其他地级城市建成区黑臭水体消除比例显著提高,到2020年底达到90%以上。鼓励京津冀、长三角、珠三角区域城市建成区尽早全面消除黑臭水体。通过控源截污、内源治理、生态修复、活水保质实施城市黑臭水体治理工程。本次咨询针对海曙区3个重点河道护城河、中塘河、南新塘河进行水质分析,为黑臭水体的治理提供意见参考。
由于城市河道在关键断面均有闸门控制,因此水动力条件比较稳定,且重点关注的是河道水质状况,因此本次研究定义为水质问题。
以护城河为例,由于城市河道相互交叉,主河道沿途有很多流入的支流,支流的水质对主河道也有较大的影响,因此不仅需要考虑沿途的城市排口,还必须将支流汇入的情况纳入其中。首先根据分析护城河河道以及沿途支流、排口的分布情况,一共发现2条汇入支流和4个排口。由于汇入支流的上的水质监测点并不在护城河上,距离主河道还有一定距离,因此将支流河道范围延伸到支流的水质监测处。
3EWATER软件中直接整合了国家测绘标准的“天地图”地理底图,同时可以支持通用格式的地图shp文件加载,建模工程师对照底图对护城河主河道及其涉及到的入河支流轮廓进行了网格绘制。一共绘制了一条主流、两条支流的网格,最后利用3EWATER中网格制作工具RGFGIRD网格拼接功能将3部分网格合并,到了一个整体的护城河模拟分析网格。由于城市河道边界较规则,因此曲面正交网格能够很好的贴合河道边界。
海曙区护城河模型网格
由于水质监测点的数据频率是一个月一次,因此水流的输入流量数据采用月平均值。完成基本建模后,首先将收集到的护城河上游来流、沿途支流以及排口的流量,对底部粗糙系数、水平紊流粘性系数、边界 反射率等参数进行率定,对河道的月平均流速进行验证。在水动力验证的基础上,加入高锰酸钾指数、氨氮和总磷3种水质参数,并加入对应的水质过程,通过对水质过程参数进行率定,包括高锰酸钾20℃一阶衰减反应速率、高锰酸钾反应温度系数、氨氮20℃一阶衰减反应速率、氨氮反应温度系数、总磷20℃一阶衰减反应速率、总磷反应温度系数。对水质模型进行验证。
在完成水质现状的验证后,对模型方案进行规划,计算出河道的环境容量、沿途排口和支流对监测点水质的贡献度,并结合环境容量和贡献度分析结果,对河道整治提出不同的方案包括污染减排和引水调度,为制定黑臭水体达标方案提供决策建议。