河流冲刷计算研究现状论文

河水污染治理措施论文

导语： 随着我国工业化进程的不断加快，河流污染现象越来越严重。当前我国的河流污染形势非常严峻。在国内水资源形势日益严峻的背景下，加强对河流的保护显得非常重要。当前我国对河流污染的治理还处于起步阶段，但是随着人们环保意识的觉醒，河流污染的环境保护措施将得到深入研究。本文将重点探讨河流污染的治理措施。

[ 关键词] 河流污染 环保 治理措施

中图分类号： 文献标识码：U 文章编号：1009914X（2013）34012701

当前我国的河流污染形势日益严峻。河流污染严重影响到了人们的生命财产安全，给人们的生产生活带来危险。“一些企业肆意排污导致河流污染加剧，对人民的正常生活、身体健康等都造成了严重的危害”。[1]在可持续发展理念深入人心的背景下，河流污染治理问题逐渐深入人心，被越来越多的人所重视。

绿色环保是当前经济社会的发展的必然趋势。而要想实现这个目的，就必须要高度重视河流污染问题。无论是从发达国家的发展经验来看还是从过去我国粗放式发展的理念来看，河流污染的治理都已成为当务之急。在这样的背景下加强河流环保措施的研究就显得非常重要。

一、河流污染形式

河流污染基本上可以分为两种形式：一种形式是点污染；另一种形式就是面污染。所谓点污染主要指的是工业废水以及城镇生活污水造成的各种污染。面污染主要指的是大范围内污染物由于降雨等造成的污染。这两种形式的污染都会对人们的生产生活造成影响，严重情况下还会对居民的人身健康造成影响。在这样的背景下加强对河流污染原因的研究就显的非常必要。

二、河流污染的原因

经过对河流污染进行深入调查，我们就会发现河流污染基本上是由三个原因造成的：一是水土流失严重。我国农田土壤在过去几十年的发展中大量应用化肥农药，虽然在一定程度上实现了增产目的，但是也造成严重的水土流失。水土流失现象的家居，是造成河流污染的主要原因。二是废污水得不到有效处理。当前人们虽然对工厂废污水的处理保持一定程度重视，但是在实际操作过程中仍然存在一系列问题，废污水得不到有效处理就被排到河里，这是导致河流污染的根本原因。三是人们的环境保护意识淡薄。当前国家虽然制定了一些环境保护的法律体系，但是在实践过程中往往存在有法不依，执法不严的现象。这是河流污染的关键。

三、物理方法

针对河流污染的治理，我们主要采用的物理方法主要是四种措施：一是调水，二是机械除藻；三是曝气复暖；四是底泥疏竣。所谓调水主要指的是通过加入大量的清洁水来改善污染水质。通常这种方式主要是通过水利设施调动附近清洁水源来进行清洁。

所谓机械除藻主要指的是通过专门机械来去除水中的蓝藻以降低河流污染。在河流中经常会产生大量的水华蓝藻。这些蓝藻的出现会严重影响到河流水质。去除水华蓝藻能够有效地降低河内磷、内源氮的负荷，这对于提升河流水体质量很有帮助。

曝气复暖。通常意义上河流污染主要是由于河内溶解氧降低造成的。我们对河流的保护就可以从提升河内溶解氧的这个角度来进行考察。曝气复暖就主要是通过这种形式来保护水体的。曝气复暖技术通过向河道充入氧气，来提高水体的溶氧水平，增加水体好氧生物的活力，最终达到提升水体水质的目的。当前主要是通过移动式充氧平台和规定式充氧平台实现这种技术。

底泥疏浚。在被污染的河流中有许多污染物都淤积在河底泥土中。为了有效提升河水水质，人们可以通过底泥疏浚的方法来治理。把底泥挖出来就可以有效的减少河里的污染物，从而减少河流污染。

四、生物方法

所谓生物方法主要指的是生物促成法，生物强化法和生态修复法。接下来我们就来详细分析这三种技术。所谓生物促成技术主要指的是通过把解毒剂，降解污染物，常量元素，维生素，微量元素等投入到河流中以降低污染的技术。生物促成技术的应用能够有效地降低河流污染，应用这种方法能够起到有效降低土著微生物的目的，从而能够强化污染环境的自净能力，最终有效缓解河流污染。

生物强化法。生物强化技术主要指的.是通过往受污染的水体中接种污染降解菌，通过污染降解菌来激活水中微生物并使他们迅速繁殖，继而来抵制有害微生物的生长。通过生物强化法可以有效解决水体污染问题。这种方法对于消除受污染水体中的黑臭和硝化底泥很有帮助。

生态修复技术。生态修复主要是通过利用浮岛技术，人工湿地，生物膜法，水生植物等形式来降低河水污染。生态技术是“利用生态平衡、物质循环的原理和技术方法，对受污染或受破坏、胁迫的水体生物生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现”[2]浮岛技术，是通过在受污染区域搭建辅导，在水面上种植植物最终形成生物链来进行水体恢复，运用浮岛技术可以有效提升水体质量。人工湿地。人工湿地是在模仿自然湿地的基础上形成的一种具有很强渗透性能的物质。通过使用人工湿地可以有效实现污水的净化。人工湿地一般可以分为垂直湿地，潜流湿地，表面湿地三种形式。当前“国内外在人工湿地的应用方面积累了丰富的理论及实践经验”[3]生物膜法是通过天然河中的生物膜来起到净化与过滤的技术，生物膜一般是由人通过填充填料来供细菌絮凝生长，最后生成的。生物膜具有表面大，附着微生物多等特点，应用人工湿地可以使得河流的自净能力显著增长。在今后的河流污染治理中我们应该加强对这种技术的研究。“在上海的应用有生态浮床技术、沉水植物修复技术、植生生态混凝土技术等。

五、化学方法

化学治理方法主要指的是通过往受污染的水体里放入各种化学剂，例如铁盐，化学药剂杀藻等化学物质来改善水质。一般意义上化学方法主要有化学除藻以及絮凝沉淀两种方法。化学除藻是一种能够有效控制藻类生长的方法，对于解决严重富营养化的河流的污染问题具有重要意义。但是在使用这种方式来治理和水污染的时候，我们也要注意这种方法要适度应用，过度使用就会造成动植物的再次污染。絮凝沉淀是通过投入混凝剂来缓解污染的。这种方法主要应用在污染非常严重的地表水体中。采用这种方法可以有效控制源磷负荷。

当前随着经济社会的发展河流污染形势日益严峻，在这样的背景下加强河流污染治理显得非常重要。本文详细分析了当前环境污染的形式以及产生原因，而后深入论述了河流污染治理的措施。我们在今后的河流污染治理中必须要结合河流自身的特点来进行治理。“多个城市治污实践证实。河长制”确实是推动我国水污染治理的一项有效措施”[5]要慎重科学地选择治理措施，这是有效缓解治理污染的有效手段。

参考文献

[1]丁社教.治理河流污染的制度激励悖论分析[J].中国行政管理，2008（2）.

[2]张乾铄.生物-生态措施修复治理河流污染综述[J].现代农业科技，2009（6）.

[3]房立新.小新河人工湿地水质净化作用探讨[J].科技信息，2012（29）.

[4]王翔.城市河流污染问题浅探[J].城镇供水，2010（5）.

[5]李瑞生，段龙飞，王新星.天津市河流污染现状及治理建议[J].海河水利，2012（2）.

5. 1. 1 建设项目防洪影响的计算条件一般应分别采用所在河段的现状防洪、排涝标准或规划标准，建设项目本身的设计（校核）标准以及历史上最大洪水。对没有防洪、排涝标准和防洪规划的河段，应进行有关水文分析计算。5. 1. 2对占用河道断面，影响洪水下泄的阻水建筑物，应进行壅水计算。一般情况下可采用规范推荐的经验公式进行计算；壅水高度高和壅水范围对河段的防洪影响较大的开展数学模型计算或物理模型试验。5. 1. 3对河道的冲淤变化可能产生影响的建设项目，应进行冲刷与淤积分析计算。一般情况下可采用规范推荐的经验公式结合实测资料，进行冲刷和淤积分析计算；所在河段有重要防洪任务或重要防洪工程的，还应开展动床数学模型计算或动床物理模型试验研究。5. 1. 4建设项目工程规模较大的或对河势稳定可能产生较大影响、所在河段有重要防洪任务或重要防洪工程的建设项目，除需结合河道演变分析成果，对项目实施后河势及防洪可能产生的影响进行定性分析外，还应进行数学模型计算或物理模型试验研究进行分析。5. 1. 5在选用数学模型时，可根据实际情况，在满足工程实际的需要条件下，选用一维、二维数学模型的各自优点，或者联合运用。在进行壅水分析计算时，考虑河道实际情况，可选用一维数学模型用于分析计算。关于冲刷与淤积分析计算，对于长系列条件下的预测分析计算，建议用一维数学模型，二维数学模型可用于局部、典型场次洪水条件。下文中只列出二维数学模型的选用方法。5. 1. 6对可能影响已有水利工程安全运行的建设项目，应进行工程施工期和运行期已有水利工程的稳定复核计算；5. 1. 7当建设项目建在排涝河道管理范围内或附近有重要排涝设施，且项目建设可能引起现有排涝设施附近内、外水位较大变化时，应进行排涝影响分析计算。 5. 2. 1水文分析计算的主要内容应包括：1资料的审查与分析；2资料的插补和延长；3采用的计算方法、公式、有关参数的选取及其依据；4不同频率设计流量及设计水位的计算成果；5成果的合理性分析。5. 2. 2水文分析计算方法应根据建设项目所在河段的具体情况有针对性地选用。 5. 3. 1经验公式计算分析当采用经验公式进行壅水计算时，其主要内容应包括：1采用的经验公式及其适用性分析应根据建设项目的工程结构型式、河道特性选用合适的经验公式，并对其适应性进行分析。2有关参数的选用及其依据应根据阻水建筑物的结构型式、附近流速流态、河道边界条件等具体情况，合理选取或计算有关参数，并分析其依据。3选用的计算水文条件4计算方案及其条件阐明各种计算方及其条件。对工程施工临时建筑物占用河道过水断面的建设项目，除需工程运行期的壅水计算外，还需进行工程施工期壅水计算。5壅水高度及长度的计算结果。5. 3. 2数学模型计算分析当采用数学模型进行工程壅水影响计算分析时，其主要内容应包括：1模型的基本原理阐述模型的基本方程、计算网格型式、数值计算方法、边界处理等基本原理。2计算范围及计算边界条件阐述数学模型的计算范围、计算网格尺寸、开边界的控制条件等。数学模型计算范围的选取除应考虑附近河段水文测站的布设情况外，应能充分涵盖建设项目可能影响的范围及模型进出口边界稳定所需的河道范围。计算网格的大小应满足建设项目防洪评价对计算精度的要求。在资料满足条件时，上游采用流量控制，下游采用水位（或潮位）控制。当资料条件限制时，也可以采用适当的边界控制条件，但应对其合理性进行分析论证。3模型的率定与验证阐明模型率定与验证所采用的基本资料，模型率定所选定的有关参数，模型率定与验证的误差统计结果，在此基础上分析模型的可靠性。模型率定与验证的主要内容包括：水（潮）位、垂线平均流速、流向、断面流速分布、汊道分流比等。模型的率定和验证应采用不同的水文测验资料分别进行，模型率定和验证的误差应满足有关规范的要求。无实测资料时可采用经验值。4计算水文条件阐述工程影响计算所采用的水文条件及依据。所采用的计算水文条件应根据防洪评价的主要任务有针对性地选取，对径流河段应采用设计洪水流量和相应水位；对潮流河段应包括大、中、小等典型潮和与设计频率相应潮型等水文条件。5工程概化阐述建设项目涉河建筑物在模型中的概化处理方法，工程概化的合理性分析等。6工程计算方案阐明模型的各种计算方案及其条件。对工程施工临时建筑物占用河道过水断面的建设项目，除需工程运行期的壅水计算外，还需进行工程施工期雍水计算。7 计算结果统计分析对各方案的计算结果进行统计，分析最大壅水高度和壅水范围。 5. 4. 1经验公式计算当采用经验公式进行冲刷计算时，应包括下列内容：（1）计算公式的选用及其适用性分析（2）水文条件（3）有关参数的选取值及其依据（4）冲刷计算结果5. 4. 2数学模型计算当采用数学模型进行冲刷与淤积分析计算时，其主要内容应满足小节水流数学模型的有关要求外，还应包括：1 河床冲淤变化的率定与验证应根据实测资料情况，选择有代表性的水文系列，进行含沙量、输沙率和河道冲淤变化的率定和验证计算。模型泥沙率定和验证的精度应满足有关规范的要求。2计算水文系列的选取应根据建设项目的情况、可能带来的影响、所在河段的水文泥沙特性、防洪评价的主要任务，选取有代表性的水文系列进行工程实施后的冲刷与淤积计算。计算水文系列的选取要能反映冲刷和淤积的不利水、沙条件组合。3冲淤变化计算成果计算成果应包括冲淤总量、冲淤厚度、冲淤时空分布等内容。5. 4. 3物理模型试验当采用物理模型进行河道冲刷与淤积试验时，应包括下列内容：1模型试验的范围2模型的设计及各种比尺3模型沙的选取4模型率定与验证采用的水文条件5模型率定有关参数的选取值6模型率定和验证误差的统计结果及模型相似性分析7试验水文条件的选取与概化8试验方案9模型试验结果统计上述内容的有关具体要求与数学模型计算基本相同，模型设计及比尺的选取、模型沙的选取、水文系列的概化，应满足试验精度的要求。 建设项目建成后对河势稳定的影响，一般情况下可采用数学模型计算、物理模型试验等技术手段进行。其内容除需满足上述数学模型计算和物理模型试验的有关要求外，还应包括：1对主要汊道分流比的影响值，若为动床数学模型或动床物理模型，还应统计各汊道分沙比的变化；2工程影响范围内代表性断面流速分布的变化情况；3主流线、深槽、洲滩、岸滩断面等的变化情况；4工程影响范围内防洪工程及其它设施附近流速、流向的变化；5代表性垂线流速、流向的变化； 排涝影响分析计算排涝影响分析计算的主要内容有：1现有排涝设施的结构尺寸、设计内外水位、运行方式、设计排涝流量等基本情况；2采用的计算方法、公式、有关参数的选取及其依据；3根据建设项目的壅水情况，对现有排涝设施的排涝能力进行计算； 其它有关计算对可能影响现有防洪工程安全稳定的建设项目，还应进行工程施工期及运行期的渗透稳定、结构安全、抗滑稳定安全复核等计算。涉及河口及感潮河段，因潮汐动力的改变对防洪、排涝及河道（口）稳定均有影响，应同时进行潮汐动力分析。

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