水环境研究所

【 报告名称 】 万家寨水源工程及其影响区水质保证预测与对策研究

【 任务来源 】院科研专项、万家寨公司

【 项目负责 】张士杰

【 报告编号 】 WQ- 2006-1-002

【 报告审查 】禹雪中

【 审查日期 】 2006 年 3 月

【 报告关键词 】万家寨水库，水质预测，水质保证，对策措施

【 报告摘要 】

该研究课题以万家寨库区为中心，以调控改善水质为目标，开展万家寨水库库区及黄河上游区的水量、污染源、水质状况的时空历史变化过程调查，分析水质、水量时空变化规律和演变趋势，研究万家寨水库及黄河上游库区水质与水量的相互关系，提出万家寨水库水源工程以及影响库区水质的黄河上游影响区的水质保证对策建议，为万家寨引黄入晋工程的供水水质保证和安全提供科学依据和决策支持。研究区域范围为黄河上游干流青铜峡水利枢纽下游的青铜峡水文站至万家寨水利枢纽下游的万家寨水文站，见下图。研究区域内黄河干流河段长 973km ，万家寨坝址以上控制流域面积 39.5 万 km 2 。研究区域黄河流域区间汇水面积 12.0 万 km 2 ，地处宁夏、内蒙古两省，涉及青铜峡灌区排水、河套灌区引排水以及万家寨水库调度运用。

该研究工作取得了众多研究成果，主要包括以下 11 个方面：

（ 1 ）万家寨水库及其上游水量变化趋势，统计分析万家寨水库及其上游降水量、重要站点实测径流量、万家寨库区来水量在 1950 ~ 2004 期间变化趋势；

（ 2 ）万家寨水库及其上游水质变化趋势，统计分析 70 年代以后万家寨水库及其上游水质污染趋势、水功能区水质达标率变化以及污染严重河段情况；

（ 3 ）利用“ 948 ”项目引进的丹麦 DHI 公司的商业水环境数值模拟软件 MIKE 11 进行研究区域一维水流数值模拟模型的建立。采用 1998 年实测数据进行水流模型参数的率定，利用率定好的黄河干流一维水流模型对 1994 、 1996 、 2000 年实测水流变化过程进行模拟计算，验证该模型的适用性。结果表明计算值基本能很好的拟合实测值，建立的模型适合研究区的水流预测模拟计算；

（ 4 ）利用 MIKE 11 软件建立万家寨水库及其上游主要污染物 CODCr 和氨氮的一维数值模拟模型。具有比较详尽的外部污染源数据，采用 1998 年实测数据进行水质模型参数的率定，采用万家寨水库建成运用后 2000 年实测水质数据进行模型验证。结果表明计算值基本能很好的拟合实测值，建立的模型适合研究区的水质预测模拟计算；

（ 5 ）不同来水条件下万家寨水库及其上游 COD Cr 和氨氮变化预测计算，并对沿程水质变化规律进行分析、总结；

（ 6 ）水量水质相互关系分析研究，利用建立的黄河干流一维水质模拟，人为改变模型输入条件，分析影响万家寨库区及其上游水质的外部影响因素，定量化黄河上游来水、污染源排污、万家寨水库调度等与万家寨水库及其上游区水质的相互关系；

（ 7 ）万家寨水库供水水质的影响因素，分析确定了影响万家寨水库供水水质的主要影响因素；

（ 8 ）在万家寨库区水温现场观测基础上，利用 MIKE 3 软件建立万家寨库区三维水温数值模拟模型，进行库区水温结构的模拟和预测，对万家寨库区水温分布结构特点进行研究分析；

（ 9 ）建立万家寨水库及其上游水环境承载力的计算和评价模型，进行水环境承载力计算、分析与评价；

（ 10 ）建立了基于 GIS 系统的友好用户界面的万家寨水库水环境信息管理应用软件系统（系统界面见附图）；

（ 11 ）在已有研究成果基础上，针对性的提出万家寨供水水质保证和安全的对策与措施。

该课题首次彻底和全面的研究分析了万家寨水库的水环境问题，研究成果有一定的创新性，并具有较高的实用价值，能够满足管理者宏观决策的需要，为万家寨水库水环境保护管理和规划工作提供技术支持和科学依据，对于黄河上游水资源综合管理和污染综合治理工作具有十分重要的意义。

项目成果包括有项目研究报告一份、万家寨水库水环境信息管理系统应用软件一套、正式已发表论文 5 篇、在撰写修改待发表论文数篇、结合该课题培养硕士研究生两名、编写出版硕士论文两份。