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丹江口水库饮用水水源地保护咨询
丹江口水库饮用水水源地保护咨询

 丹江口水库,中国南水北调中线工程的水源地,国家一级水源保护区,曾经是亚洲最大的人工淡水湖。丹江口水库位于汉江中上游(属长江流域),总面积846平方公里,有“亚洲天池”之美誉,是汉江的天然水位调节器。

 饮用水水源地保护,是中共中央、国务院明确的污染防治攻坚战“七大标志性战役”之一。丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,虽然经过严格的管理,流域范围内已经基本没有点源污染源,但是还并不能完全排除面源污染,以及完全避免来自交通事故方面的应急污染事件影响风险。

 为了更好的进行水源保护,参考国家的《饮用水水源地突发环境事件应急预案编制指南》,对湖北省丹江口市和河南省南阳市包含的丹江水库库区范围进行研究,重点对位于河南南阳的淅川陶岔渠首闸的南水北调中线工程取水口进行了饮用水水源地应急风险评估。

 丹江口水库水质较好,常年处于一级至二级标准之间,而且在进行饮用水水源地应急风险评估时主要考虑交通事故造成的危化品泄露污染风险,考虑污染因子为危险化学物品而非常规水质因子,因此不考虑常规水质因子的水质过程,而是考虑污染物的扩散模拟和一阶衰减过程为主;这个过程与丹江口水库的水动力直接相关,所以将本次丹江口水库饮用水水源地应急风险评估定义为一个水动力问题。使用3EWATER建模工具软件,建立基于Delft3D-Flow计算模式的二维水动力-污染扩散模型。

 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结合丹江口水库精确轮廓进行了网格绘制。针对本次研究的丹江口水库特征,位于湖北境内的库区部分为河道型水体,河南境内主库区为水库型水体,河南境内主库区上游为河道型水体,三个部分呈现“河道型-水库型-河道型”分布。因此首先分别针对这3部分进行单独的全面正交网格划分,最后通过3EWATER中的网格拼接功能将3部分网格合并,到了一个非常完美的丹江口水库曲线正交网格。同时需要注意的是,丹江口水库边界复杂,在划分网格的同时,遵循水量平衡原则,在保证网格覆盖的水体体积与水库实际体积一致的前提条件,网格不必完全贴合水库的轮廓边界,这样既能保证模型的计算精度,又能节省模型建模的工作量。


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丹江口水库正交曲线网格

 由于丹江口水库地形资料属于保密数据,为了更好的模拟丹江口水库的真实污染物扩散场景,我们通过官方渠道查阅了丹江口水库的“水深-库容”变化曲线,通过该曲线反演推导出了一套适用于丹江口水库渐变的地形,并通过试算很好的拟合了实际的变化曲线。网格覆盖范围为丹江口水库最大水位时边界范围,通过这种渐变地形,模型可以根据水库水位的高低,自动判断水体的覆盖范围,将低水位下未淹没的地区自动从模型计算中剔除,高水位情况下被重新淹没的地区加入模型计算。


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丹江口水库地形

 完成基本建模后,首先调查了包括郧县、丹江、淅川、黄家港以及南水北调出水口5个边界的水文、水质情况,同时查阅丹江口水库流域的周边行政区域和主要的交通干线,对可能发生事故风险的点位进行了标注,最终筛选出36个风险点位。

 针对各个风险源制定了不同的风险预案,包括时间、强度,通过3EWATER软件对各个风险预案进行计算分析,并针对每一种风险场景绘制出其在一定时间内的分布范围、影响程度,评估对应场景下对取水口造成的潜在影响。将最后的成果编制成册,得到客户的好评。

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