1.4 水流水质预测工况

利用开发的模型系统，对三峡水库建成前后水流水质状况进行了几十种代表性组合工况的预测研究，水质模拟指标包括三氧、三氮、总磷、总氮和重金属等反映三峡水库水质状况的12项水质指标。受篇幅限制，本文将枯水期7Q10入库流量（相应的朱沱站入库流量为2125m3/s）、三斗坪正常蓄水位175m条件，作为水库建成以后的典型状况，用同样上游来流量（朱沱站入库流量也为2125m3/s），三斗坪水位取为天然河道水位65.8m代表天然河道状况。通过两组对比工况的数值模拟预测，基本上能反映三峡水库建成前后总体水流水质的变化特点。其中“总体”水流水质的概念，意旨断面混合均匀的平均概念。

2 三峡水库建成以后河道形态和水流条件变化趋势预测

2.1 河道形态特征变化趋势

以枯水季节三峡水库7Q10来流量为例，水库蓄水后回水长655km，回水末端到达重庆市主城区。由于三峡水库处于丘陵与峡谷地区，尽管水库坝前水位较天然河道状况抬高100多m，但是河道的总体形态特征变化不是很大，建库后河道平均水面宽在1000m左右，较天然河道拓宽2.5倍（天然河道平均水面宽385m），水库形成以后的长宽比约为650∶1左右，属于典型的河道型水库。三峡库区江段河道形态极不规则，沿水流方向河道宽谷与峡谷相间，断面突扩突缩现象十分显着，复杂的河道形态直接影响着水流运动结构以及污染物沿程输移转化规律。

2.2 水流流态变化趋势

水库建成以后，随着水位抬高，过水面积增大，库区流速迅速减小。枯水期天然河道全江段平均断面流速为0.85m/s，水库建成以后，库区全江段断面平均流速下降为0.17m/s，比天然河道状况减小了4倍，尤其是在坝前深水区，水库建成以后断面平均流速下降为0.04m/s左右，比天然河道的断面平均流速减小了近5倍。水流运动特性的巨大变化，对库区污染物输移转化特性将产生巨大影响。

3 三峡水库建成后库区污染物质输移转化特性变化趋势预测

分析三峡水库常规水质监测指标，可以将其归成三类：具有自净降解能力的有机耗氧类污染物质，代表性水质指标为BOD5、CODMn、MH3-N等；守恒类污染物质，也即自净降解能力比较弱的污染物质；另一类水质指标为溶解氧，在水体中既为有机污染物耗氧反应过程提供必要的溶解氧而降低浓度，同时，又可以通过大气复氧增加水体中的溶解氧浓度。

对于不同污染物质，由于其在水体中输移转化特性不同，三峡工程建成前后的变化趋势也是不一样的。作者通过较为深入的理论分析、实测资料统计回归、模型率定等多种方法，建立了反映三峡水库水流条件巨大变化对污染物纵向离散系数、生化降解速率系数和大气复氧系数等影响的预测公式[2～4]，模拟预测三峡水库建成前后污染物输移转化特性的变化趋势。三峡水库建成前后代表性水质指标BOD5自净降解速率系数和DO复氧系数的预测结果。

研究表明，水库建成后，由于水流速度减缓，水流紊动强度减弱，BOD5衰减速率系数和DO复氧系数将比天然河道状况下分别下降1倍左右。水体平均纵向离散系数也比天然河道状况减小1倍左右。来源：中大网校

4 三峡水库建成后断面平均水质变化趋势的预测

三峡水库蓄水以后，随着流速减小，污染物输移转化特性将发生很大变化，库区水质也必然随之发生较大的变化。以BOD5、DO为例，在同样污染负荷和入库水文条件下，只改变三斗坪水位，利用数学模型模拟预测水库建成前后断面平均BOD5、DO浓度的变化趋势。

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