三峡水库一维水流水质数学模拟研究

1. 项目名称：三峡水库一维水流水质数学模拟研究
2. 委托单位：国务院三峡建设委员会
3. 项目规模：三峡整个库区干流（全长730km）和重要支流。
4. 项目时间：1999年-2002年
5. 项目简介： 三峡库区水环境质量受水文条件巨大变化、社会经济发展水平等多种因素影响，各种因素之间往往交互影响。三峡库区水环境保护是一项复杂的系统工程，只有通过对三峡水库建成前后水流水质状况进行全面深入的研究，才能在此基础上有针对性地系统研究三峡库区水环境保护对策和相应的预防措施。为此，国务院三峡建设委员会组织开展了“三峡水库水污染控制研究”课题。“三峡水库一维水流水质数学模拟研究”作为“三峡水库水污染控制研究”课题的专题研究之一，通过开发研制三峡库区一维水流水质数学模型，模拟预测三峡工程建成前后库区总体水流水质变化趋势，为三峡水库水污染控制对策的制定提供科学依据。
研究的内容：一维非恒定水流和水质数学模型的开发；水流、水质模型参数研究和模型率定与验证；三峡水库建成以后库区水流、水质变化趋势预测分析；三峡水库建成以后库区水环境容量估算。
研究的技术关键：三峡库区数值模拟计算范围大，河道形态特征沿程复杂多变，数值概化工作量大，概化后的河道形态是否反映天然河道特征，是数值模拟能否仿真天然河道水流、水质特征的基础；三峡库区复杂的河道形态，决定了水流、水质随时间和空间的复杂多变，需要开发研制合适的数学模型；水质模拟指标多，污染来源面广，影响因素复杂，水质模型参数率定与验证难度较大；三峡工程建成后库区水位将抬高100m左右，水流条件发生很大的变化，开发的水流、水质数学模型如何反映库区江段水流条件巨大变化的影响，是水流、水质模型开发成功与否的关键。
研究的最终目标：利用开发的水流水质模型，对三峡工程建库后水流运动规律和污染物输移转化特性进行较为深入细致的研究，在此基础上对三峡工程建成以后库区水质趋势进行多方案模拟预测，为三峡水库水污染控制提供依据。
研究的主要成果：通过理论分析和数值计算，研究三峡建库前后库区水流运动特性和污染物输移转化规律；研制开发了适合三峡水库水流水质运动特点的一维水流水质数学模型；模拟分析三峡工程对库区水流水质的影响；模拟预测三峡水库施工后期至运行初期库区水流水质状况；模拟预测三峡水库建成后，库区总体水环境容量变化趋势。