黑河金盆水庫屬于典型的峽谷分層型水庫,是西安市最重要的供水水源,日平均供水80萬m3。然而,近年來水體分層造成的底層缺氧和內(nèi)源污染、表層藻類爆發(fā)以及暴雨徑流對水庫水質(zhì)產(chǎn)生了顯著影響。本文以黑河金盆水庫水體分層的季節(jié)性變化為切入點(diǎn),在大量現(xiàn)場監(jiān)測的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了:（1）黑河金盆水庫熱分層形成和混合規(guī)律;（2）暴雨徑流潛流演變特征及對水庫水質(zhì)影響;（3）暴雨徑流與水庫潛流相關(guān)性及汛期調(diào)度方案研究;（4）揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn);（5）不同運(yùn)行工況下水庫水質(zhì)原位改善效果及運(yùn)行優(yōu)化。主要結(jié)論和成果包括:（1）4-5月為熱分層形成期,期間表層水溫迅速升高,垂向溫差逐漸增大同時硅藻開始大量繁殖;6-9月為穩(wěn)定分層期,期間表層水溫進(jìn)一步升高,6月底水庫底部出現(xiàn)厭氧,沉積物中N、P、Fe、Mn、硫化物等開始釋放,同時上層水中藍(lán)藻開始轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢藻種,此間暴雨徑流會對水庫的熱分層結(jié)構(gòu)、水質(zhì)產(chǎn)生顯著影響;10月初隨氣溫降低,溫度分層開始削弱。自然混合時間一般在12月底或來年的1月初,完全混合初期水質(zhì)惡化,隨后水庫完全混合狀態(tài)基本保持至3月底。（2）高洪峰流量（入庫流量大于1500m3/s）入庫由底層潛入,潛... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1分層水庫穩(wěn)定分層時水溫結(jié)構(gòu)及特征

入流水溫高于水庫底部水溫，因此隨著渾水異重流的潛入，水庫底部水溫得以提高，進(jìn)而削弱水體熱分層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有時甚至誘導(dǎo)水庫水體提前混合。暴雨徑流入流位置見圖1.2，暴雨徑流期間天氣及水溫的變化對垂向溫度分布、水體混合模式及浮游植物生命活動產(chǎn)生顯著影響[67-69]。圖1.2 暴雨徑流入流位置圖暴雨徑流入流水體溶解氧濃度高，暴雨徑流進(jìn)入水庫以后會提升水體溶解氧含量、抑制內(nèi)源污染物的釋放[30]。然而，暴雨徑流攜帶的易降解有機(jī)物會導(dǎo)致水體耗氧速率增加，當(dāng)?shù)撞康葴貙尤芙庋醣幌男纬扇毖鯛顟B(tài)時會加劇底泥中污染物質(zhì)的釋放[27]、惡化水質(zhì)、增加水處理成本[70,71]。合理排放高濁水體、選擇合適的取水位置是解決汛期高濁問題的有效措施[72,73]。然而，目前對于暴雨徑流潛流引起水源水庫的水質(zhì)問題研究較少，暴雨徑流與水庫潛流的關(guān)系尚不明確，潛流位置的計算方法鮮見報道。1.2.3 混合充氧水質(zhì)原位改善技術(shù)1.2.3.1 表層混合充氧技術(shù)表面曝氣是通過攪動表層水體，增加水與空氣的接觸面積，從而將空氣中的氧氣溶解到水中。常見的表層混合充氧技術(shù)如圖 1.3 所示。軸流泵充氧裝置通過軸流泵循環(huán)上下層水體實(shí)現(xiàn)表層充氧

比的要求：一是提供充足的氧氣，這就要求等溫層曝氣器能夠排出大二是限制深層水體的混合。與完全混合式相比，等溫層充氧具有氧氣求臺數(shù)多等缺點(diǎn)。溫層充氧設(shè)備的大小主要取決于等溫層溶解氧消耗速率或者需要量、體積以及時間等因素，氧的供應(yīng)速率應(yīng)不小于氧的消耗速率。等溫層可以進(jìn)一步分為完全提升型和部分提升型。等溫層充氧系統(tǒng)簡圖如圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3369332