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平原河网的水环境污染是目前国内外沿海平原环境的共性问题。根据平原河网的特点,利用泵站和闸门等水工建筑物调控增加水体流动性或置换,能在短期内有效地改善该地区河网的水环境。然而,目前针对闸泵调控的研究大多集中在模型的建立和应用上,而对与引水后受水区水质变化密切相关的影响因素,如底泥、水温、流速以及被引水水质、引水比例等,对受纳水体水质的影响研究鲜有见报。因此,本文旨在研究上述因素对水体自净能力的影响,并据此改进闸泵调控优化模型,以最小的闸泵调度运行费用来实现最大的水环境改善。具体如下:(1)对研究区域进行了实地调研与测量,获取了水环境模型研究所需的基础资料,根据研究区域现场多次水质调查的结果,确定该区域的主要污染物质。(2)通过小试试验模拟了实际受纳水体在四种自然/引水条件(底泥是否存在、复氧与否、不同流速和温度)下的自净过程。结果表明:复氧是影响水体自净能力最重要的因素;考虑水体自净夏季可适当减少引水时间;底泥既是上覆水污染物的源也是汇;引水期间内河水的最佳流速为0.1m·s-1。(3)试验研究了不同引水水质及引水比例对冲污效果的影响。结果表明,在所研的工况中,当外河水中NH3-N和N03--N的比例为1:3~1:5、磷酸盐和有机磷的比例为1:4时,受水区水质改善情况最好;以V外:V内=1:5的比例控制引水闸泵的流量时,冲污效果最好。(4)基于上述试验结果,对前人提出的闸泵调控优化模型进行了改进,完善了目标函数,增加了内河水流速、外河水质与引水比例等三个约束条件,构建出考虑引水因素的闸泵水动力调控优化模型。(5)基于MIKE11软件,构建出嘉兴河网示范区的水环境模型(包括水动力模型和水质模型)。基于MATLAB平台,耦合平原河网水环境模型与改进后的闸泵水动力调控优化模型,利用混合遗传算法编程实现最优引水方案的自动优选。与前人的优化方案对比结果表明,本文所构建的闸泵调控优化模型可在不同的外河水水质条件下提供及时有效的、低耗的引水方案。