Delft3D模型在内河航道环保疏浚中的应用研究
泥沙的累积增加会对河道的正常作业产生一定的负面影响，甚至导致某些航道断航、某些港区不能作业等局面。与此同时，近年来许多内河航道的底泥污染也十分严重，若不处理，污染物将会重新释放回水中，对水体水质产生恶劣的影响。因而，对内河航道进行污染底泥的环保疏浚亟需展开。 虽然环保疏浚可以清除河道的污染底泥，对航道通航及去除底泥污染物方面有很好的帮助，但是疏浚作业本身也会引起底泥的悬浮，以及附着在底泥中的污染物扩散入水体中，对水环境造成污染。因而对疏浚过程中的水环境进行数值模拟，可预测疏浚作业对水环境的影响，为疏浚作业提供合理的理论依据。 本文的主要内容是模拟三峡航道疏浚过程中的水环境情况，选取三峡库区典型的淤积河段-忠县皇华城河段进行数值模拟。采用Delft-3D软件，对忠县皇华城河段疏浚过程中的水动力及水质状况进行模拟运算。首先对忠县皇华城河段的水动力进行了模拟，然后在水动力的基础上，取疏浚点为排放口以点源形式排放，模拟了惰性污染物在水体中的迁移扩散情况。 本文水动力模拟的内容是忠县皇华城河段2天内的水动力情况，为水质模拟提供基础。将模拟得到的流速分布图与河道的地形深度图比较，会发现流速较小的部分水深较浅，流速较大的部分水深较深，这是因为流速大的部分由于冲刷的作用泥沙淤积较少，而流速较小的部分则因为多年来泥沙的淤积而使水深较浅。模拟结果与实测资料基本符合，可用于进行下一步的水质模拟工作。水动力模拟前期数值流场还不稳定，不能用于以后的水质计算，后期流场计算基本稳定了，可用于之后的水质计算。 本文水质模拟的内容是疏浚的12小时过程中的河道水环境变化情况，以及疏浚结束后8天内的河道水环境变化情况，可模拟出疏浚工程进行时对水环境的影响，以及疏浚结束后水体的恢复情况。 通过对忠县皇华城河段的水质模拟，可以发现疏浚工程的进行对河道水质环境影响比较明显，尤其是在疏浚地点下方不远处，污染物浓度迅速上升，且上升很多，但是随着水流向下游方向污染物浓度上升得越来越少，且上升得越来越慢。当疏浚工程结束后，忠县皇华城河段的水体水质能够较快得到恢复。疏浚结束一天后污染物浓度基本已恢复到本底值，疏浚的影响基本消除，水体自净能力较好，疏浚工程对水环境的影响可以较快得到恢复。
内河航道;环保疏浚;数值模拟;水质影响;污染底泥;Delft-3D软件
重庆交通大学
硕士
土木工程；市政工程
雷晓玲
2015
中文
U616;X522
82
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）