“引江济太”工程是实现“静态河网、动态水体、科学调度、合理配置”战略目标的重大举措,最终目标是通过望虞河将长江水引入太湖,改善太湖水环境,由此带动其他水利工程的优化调度,加快水体流动,提高水体自净能力,缩短太湖换水周期,实现流域水资源优化配置。“引江济太”是一项十分复杂的系统工程,涉及的水利工程众多。其中太湖流域调水系统中,常熟和望亭水利枢纽直接影响着引水过程,受长江潮位的影响,望虞河引水时常熟水利枢纽要视潮位高启低闭,一般情况下,常熟水利枢纽在 1 天内 2 开 2 关,而望亭水利枢纽一般是连续开闸或关闸。为此需要研究常熟水利枢纽与望亭立交闸的优化调度方式,在此过程中需要分析常熟水利枢纽的引水对望虞河沿线主要监测站点及望亭立交闸下水质何时产生影响 [1-4]。对 于水流传播时间的研究,国内外专家学者做了很多的工作,李士进 [5] 等人采用派生动态时间弯曲(DDTW)原理分析洪峰传播时间,并应用于洪峰传播时间预报,李强 [6] 等人提出了逐步回归法分析 洪水的传播时间。在“引江济太”工程中,长江水从常熟水利枢纽引入,通过望虞河最后经望亭水利枢纽到达太湖。在此过程中,望虞河沿线相邻监测站点之间水质序列变化规律具有一定相似性和传播性,上游站 点水质的变化必然会影响到下游站点的水质,因此通过分析上下游水质序列之间的相关性,研究上游水质对下游水质何时产生影响。由于望虞河沿线全长 60.8 km,不仅引水距离比较长,而且沿线涵闸和河流湖泊众多,这就给分析引水到达望亭水利枢纽的传播时间增加了难度。考虑到以上因素,先分析望虞河沿线相邻站点的传播时间,再通过累加的方式计算常熟水利枢纽的引水到达望亭水利枢纽的传播时间。因为计算的传播时间是以“天”为单位的,仅仅通过时间累加方式计算从常熟水利枢纽到达望亭水利枢纽的传播时间难免会有误差,而且考虑到常熟水利枢纽和张桥站点是目前调度的重要站点,因此在此基础上分别分析了从常熟水利枢纽、张桥到望亭水利枢纽的传播时间。最后通过绘制各个站点之间的水质序列变化规律的相似性曲线图,来验证所得传播时间的正确性。本文通过结合相关分析和 Borda 计数方法 [7] 分析望虞河沿线各站点之间的传播时间,并利用绘图方式验证所得到的传播时间。通过以上方法计算出从常熟引水到影响望亭立交闸水质需要的时间,提出望亭立交闸最佳的开闸排水时机,从而能够在短时间内稀释太湖较差水质,遏止蓝藻继续暴发的势头和水质恶化,改善太湖流域水环境。 |