MIKE11模型在河道水环境治理中的运用 .pdfVIP

MIKE11模型在河道水环境治理中的运

用

摘要

我国是一个水资源匮乏的国家，城市的飞快发展使水资源与水环境问题愈发

突出，近年来全国各地正在开展水环境治理。常规设计往往集中在河道外围，对

污染物特征、水质变化规律、水环境容量等河道本体的研究甚少。本文以南京市

南十里长沟水系为例，基于传统设计与工程措施，运用MIKE11模型模拟污染物

迁移演变规律，计算水环境容量，提出污染物削减量，指导后续设计与水质管理。

关键词：水环境治理；MIKE11模型；水环境容量

水是生命之源，是人类生活与生产最重要的自然资源，是经济和社会可持续

发展的基础条件。水资源的匮乏将制约国民经济的发展，而水污染问题无疑是雪

上加霜。

笔者从事市政工程设计工作多年，参与设计了很多水环境或黑臭河道治理项

目。总结设计过程发现如下问题：

（1）传统河道水环境治理的设计与工程措施大多聚焦在岸上，如控源截污、

初雨调蓄等措施，试图从河道外围，从污染源头解决污染问题，杜绝污水下河。

但河道的污染与治理是一个长期并且动态的过程，常规工程措施无法精确预测并

应对。

（2）传统设计的理论及计算过于简单、理想化，难以应对复杂或突发的环

境问题。

（3）传统设计缺少水环境理论指导，对河道本体的研究，如河道污染物特

征、水质变化规律、水环境容量等研究甚少。

水质模型是一种基于物质守恒原理的数学模型，用于研究水体中各种组分循

环过程中的物理、化学、生物方面的变化规律。水质模型是污染防治、环境规划

与管理以及决策分析的重要工具，目前已广泛应用于水环境保护研究，但在市政

工程实例中的应用尚不多。在城市河道的水环境治理中可以尝试引入水质模型，

通过模型模拟并定量分析污染物在水体中的迁移演变规律，指导工程设计和后期

的运行管理。

1研究区域概况

1.1水系概况

2

南京市境内河网发达，河流繁多，水域面积约750km，水面率11.4%，规划

城区形成了“一江两河多湖、岗区与圩区并存”的水系特点，“一江”即为长江

南京段，“两河”即为秦淮河、滁河。

图1-1南京市主城区水系及研究水系

南十里长沟属长江水系，是入江支流河道金川河的上游水系，分为主流及一

2

支、二支、三支3条支流河道，总长约10.8km，流域总面积12.74km，流经玄武、

栖霞、鼓楼地界，是南京主城北部的重要水系。

1.2水环境概况

根据市环保局2017年~2018年的水质监测数据，南十里长沟水系整体水质为

劣V类，主要污染物为NH-N与TP。根据《2018年南京市环境状况公报》，金川

3

河整体水质为劣V类，金川河宝塔桥为省考的入江支流断面，未达到2020年水

质目标。

1.3水功能区划

根据《江苏省地表水（环境）功能区划》和《南京市城市总体规划（2011-

2020）》，长江南京段执行Ⅱ类水，金川河执行IV类水。南十里长沟作为金川

河的上游河道，其水质状况直接影响整个金川河流域的水环境，因此水质目标近

期为V类，远期为IV类。

1.4总体评价

南十里长沟河道沿线存在生活污水入河的情况；部分河段淤积严重，存在内

源污染；河道上游没有任何雨水调蓄设施，面临初期雨水的面源污染。点源、内

源、面源的联合污染让河道的自净能力遭到严重破坏。

2水环境治理

2.1控源截污工程

水体被污染，根源在岸上，治水先治污，治污先治岸，河道是城市排水系统

的最终受体，水环境问题的根源的是河道上游小区及工企的排污行为，控源截污

是改善水环境的关键。控源截污工程由片区雨污分流及河道排口整治两部分组成。

1）片区雨污分流

2010年~2013年，南十里长沟流域已实施片区雨污分流工程，各区对管辖范

围内河道流域的片区“回头看”，梳理排水管网，查找问题，并提出改造方案。

2）河道排口整治

根据现场排查，南十里长沟水系共有7处排污口，