水利工程与设计

水库型水源地水动力与污染物示踪数值模拟研究

张 峰

安徽水利水电职业技术学院

叶 瑞

安徽水利水电职业技术学院

张 正东

合肥市董铺·大房郢水库管理处

顾 琴

合肥市董铺·大房郢水库管理处

DOI: https://doi.org/10.59429/slgcsj.v6i4.8688

Keywords: 水库型水源地；水量平衡；三维水动力模拟；示踪模拟；应急响应时间

---

Abstract

江淮区域分布着众多水库型水源地，因枯水期和汛期受到本流域产汇流输入和跨流域渠道引水不同程度的 影响，日常管理面临着库区水质波动突发风险。本研究以董铺水库水源地为对象，针对水库水体水文水环境突发风 险，数字化分析水库地形和水系，以国际先进和主流应用的 EFDC 模型框架定制化构建库区三维水动力与污染物示 踪动力学模型，通过完整年度的本地化校准，计算并统计 2023 年度水库的收支平衡，建立水量汇入与库区水位波动 （25.62~28.66m）的因果定量响应关系，并在此基础上反演了水温的时空变化及示踪污染物进入库区水体之后的输 移时间（20d）和路径。因此，可以为库区长时间水动力变化、突发事件的应急响应时间和应急处置的分析研判提供 科学决策辅助。

---

References

[1] 朱广伟,许海,朱梦圆,等.我国城市水源水库水质风险成因及对策[J].湖泊科学,2024,36(1):1-16.

[2] 段文秀,朱广伟,刘俊杰,等.水源地型水库水生态安全评价方法探索[J].中国环境科学,2020,40(9):4135-4145.

[3] 史鹏程,朱广伟,杨文斌,等.江苏水源地型水库异味物质发生风险及影响因素[J].环境科学,2019,40(9):4000-4008.

[4] 李亚峰,伍建伯,程浩.基于EFDC模型的汤河水库污染物质扩散模拟[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2022,38(5):945-952.

[5] 李嘉,郑向阳,张华,等.基于Delft 3D模型的感潮河口示踪模拟[J].海洋科学,2020,44(10):23-32.

[6] 周民哲.董铺和大房郢水库生态水位确定及保障研究[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2023,23(1):18-22.

[7] 龙良红,黄宇擘,徐慧,等.近20年来三峡水库水动力特性及其水环境效应研究:回顾与展望[J].湖泊科学,2023,35(2):383-399.

[8] 王栋,章四龙,郭丹阳.基于EFDC模型的清河水库溃坝洪水演进模拟[J].中国农村水利水电,2020(7):26-31+35.

[9] Paskhal A N R, Hassain A H N M, Rosni A, et al. A Complete Proposed Framework for Coastal Water Quality Monitoring System With Algae Predictive Model[J]. IEEE ACCESS,2021(9):108249-108265.

[10] Hamrick J M. A three-dimensional environmental fluid dynamics computer code: Theoretical and computational aspects. The College of William and Mary, Virginia Institute of Marine Science, Special Report[R].1992.

[11] Hamrick J M. Users Manual for the Environmental Fluid Dynamic Computer Code. The College of William and Mary, Virginia Institute of Marine Science, Special Report[R].1996.