第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 猎德涌治水新要求
党的十八大以来，习近平总书记提出了诸如“良好的生态环境就是最普惠的民生福祉”、“生态环境保护是功在当代、利在千秋”、“生态兴则文明兴，生态衰则文明衰”等一系列关于生态文明建设的新要求、新期望。2018 年 5 月，全国生态环境保护大会上，习近平总书记更是指出“生态文明建设正处于压力叠加、负重前行的关键期，已进入提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要的攻坚期”。
1.1 研究背景
1.1.1 猎德涌治水新要求
党的十八大以来，习近平总书记提出了诸如“良好的生态环境就是最普惠的民生福祉”、“生态环境保护是功在当代、利在千秋”、“生态兴则文明兴，生态衰则文明衰”等一系列关于生态文明建设的新要求、新期望。2018 年 5 月，全国生态环境保护大会上，习近平总书记更是指出“生态文明建设正处于压力叠加、负重前行的关键期，已进入提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要的攻坚期”。
广州作为中国四大一线城市之一，改革开放以来，经济发展取得了一系列瞩目的成就，在带动珠三角区域的经济发展上发挥着巨大的作用。随着经济的日益发展，广州市人口密度逐年增高，城市河流水系单位面积的污水排放量大，但由于城市环境基础设施建设起步晚，污水管网设施及污水处理厂的建设速度无法满足收集及处理污水增长的需求，导致部分污水溢流至河涌，对水体造成严重污染。
第三章 水质现状调查评价与污染负荷估算 ................................... 20
2018 年 11 月，《广州市总河长令》（第 2 号）指出，为贯彻落实习近平总书记视察广东、广州重要讲话精神，打好水污染防治攻坚战，确保九大流域内 197 条黑臭河涌基本消除黑臭。猎德涌是广州市天河区的重要排涝河道，由北至南穿过城市中心地带，
是穿过珠江新城 CBD 唯一一条自然河涌，属于 197 条黑臭河涌中的 35 条重点整治河涌之一，不但需要通过国家住建部考核，达到不黑不臭，更要确保“长制久清”。
广州市 2006 年启动了三涌补水工程，抽取珠江前航道潮水至长虹调蓄湖，再采用埋管和自流方式，分别向猎德涌、车陂涌、沙河涌进行单纯大流量补水。但随着水环境治理工作的不断深入，政府和市民对河涌补水质量要求不断提高，现状补水方案与满足人民日益增长的优美生态环境需要存在差异。同时，在长虹调蓄湖库容有限的情况下，深涌又即将从长虹调蓄湖抽取 2.0m3/s 流量进行补水，进一步限制了猎德涌补水总流量。
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广州市 2006 年启动了三涌补水工程，抽取珠江前航道潮水至长虹调蓄湖，再采用埋管和自流方式，分别向猎德涌、车陂涌、沙河涌进行单纯大流量补水。但随着水环境治理工作的不断深入，政府和市民对河涌补水质量要求不断提高，现状补水方案与满足人民日益增长的优美生态环境需要存在差异。同时，在长虹调蓄湖库容有限的情况下，深涌又即将从长虹调蓄湖抽取 2.0m3/s 流量进行补水，进一步限制了猎德涌补水总流量。
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1.2 研究目的及意义
1.2.1 研究目的
当前，沙河涌利用上游京溪污水处理厂中水补水约 1.0m3/s，补水效果较好；车陂涌由 4 条自流管进行补水，可自由调配。因此，本文以猎德涌为研究对象，在长虹湖库容有限、新增深涌 2.0m3/s 流量补水需求的研究背景下，以改善猎德涌水质、提升水生态环境为目的，进一步探讨小流量-长历时补水模式对猎德涌水质的改善效应，为猎德涌补水方案修订提供依据。
1.2.2 研究意义
通过研究，（1）满足人民日益增长的优美生态环境需要，落实生态环境高质量发展要求；（2）在补水总量有限的前提下，以改善猎德涌水质，提升水生态环境为目的，进一步探索优化调度运行方案，实现猎德涌水量、水质耦合管理；（3）改善猎德涌水环境的同时，提高猎德涌补水工程社会效益和工程效益；（4）根据研究结果，形成理论依据可靠、实测数据丰富的猎德涌补水方案，便于一线员工在实际调度工作中有章可循；（5）对城市内中小型河涌水质分析具有借鉴意义，尤其为南方城市感潮内河涌的水环境的治理及改善提供参考。
1.2.1 研究目的
当前，沙河涌利用上游京溪污水处理厂中水补水约 1.0m3/s，补水效果较好；车陂涌由 4 条自流管进行补水，可自由调配。因此，本文以猎德涌为研究对象，在长虹湖库容有限、新增深涌 2.0m3/s 流量补水需求的研究背景下，以改善猎德涌水质、提升水生态环境为目的，进一步探讨小流量-长历时补水模式对猎德涌水质的改善效应，为猎德涌补水方案修订提供依据。
1.2.2 研究意义
通过研究，（1）满足人民日益增长的优美生态环境需要，落实生态环境高质量发展要求；（2）在补水总量有限的前提下，以改善猎德涌水质，提升水生态环境为目的，进一步探索优化调度运行方案，实现猎德涌水量、水质耦合管理；（3）改善猎德涌水环境的同时，提高猎德涌补水工程社会效益和工程效益；（4）根据研究结果，形成理论依据可靠、实测数据丰富的猎德涌补水方案，便于一线员工在实际调度工作中有章可循；（5）对城市内中小型河涌水质分析具有借鉴意义，尤其为南方城市感潮内河涌的水环境的治理及改善提供参考。
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2.2 猎德涌自然概况
2.2.1 流域概况
猎德涌猎德涌发源自广东省农业机械工业公司，东到玉树尖峰岭，吉山狮山，前进深涌一带，与黄埔区相连；南到珠江，与海珠区隔江相望；西从广州大道、杨箕、先烈东路、永福路、沿广深铁路方向达登峰，与越秀区相接；北到筲箕窝，与白云区和黄埔区相接。猎德涌河口已建水闸，干流全长 4.4km，下游现状河宽 10～25m。流域集水面积为 14.1km2，上游广深铁路以北较高为丘陵地区，广深铁路以南地势平坦。
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第二章 区域概况
2.1 猎德涌地理位置
猎德涌全流域位于广州市天河区。广州，简称穗，又称羊城、花城，是广东省省会、国家中心城市、国际商贸中心、国际综合交通枢纽、国家综合性门户城市，首批沿海开放城市，是南部战区司令部驻地。广州地处广东省中南部，珠江三角洲北缘，濒南海，邻近香港、澳门，是中国通往世界的南大门，是粤港澳大湾区、泛珠江三角洲经济区的中心城市及“一带一路”的枢纽城市。
广州市总面积 7434 平方公里，管辖 11 个市辖区（其中，白云、越秀、荔湾、海珠、天河区统称为“老五区”）。 其中，天河区行政区域总面积约 137.38 平方公里，是广州市经济发展中心区，位于城市新中轴线上，区内交通资源聚集，拥有地铁、快速公交系统（BRT）、广州火车站等多层次城市交通体系。2017 年天河区户籍人口 90.28 万人，常住人口 169.79 万人，据《2017 年天河区国民经济和社会发展统计公报》统计数据，2017 年天河区全年地区生产总值（GDP）4317.71 亿元，总量连续 11 年全市第一。同时，天河区是第六届全运会、第九届全运会和 2010 年广州亚运会、亚残运会主赛场及开、闭幕式举办地，也是广州恒大淘宝足球俱乐部主场所在地。天河区地理位置图见图 2-1。
2.1 猎德涌地理位置
猎德涌全流域位于广州市天河区。广州，简称穗，又称羊城、花城，是广东省省会、国家中心城市、国际商贸中心、国际综合交通枢纽、国家综合性门户城市，首批沿海开放城市，是南部战区司令部驻地。广州地处广东省中南部，珠江三角洲北缘，濒南海，邻近香港、澳门，是中国通往世界的南大门，是粤港澳大湾区、泛珠江三角洲经济区的中心城市及“一带一路”的枢纽城市。
广州市总面积 7434 平方公里，管辖 11 个市辖区（其中，白云、越秀、荔湾、海珠、天河区统称为“老五区”）。 其中，天河区行政区域总面积约 137.38 平方公里，是广州市经济发展中心区，位于城市新中轴线上，区内交通资源聚集，拥有地铁、快速公交系统（BRT）、广州火车站等多层次城市交通体系。2017 年天河区户籍人口 90.28 万人，常住人口 169.79 万人，据《2017 年天河区国民经济和社会发展统计公报》统计数据，2017 年天河区全年地区生产总值（GDP）4317.71 亿元，总量连续 11 年全市第一。同时，天河区是第六届全运会、第九届全运会和 2010 年广州亚运会、亚残运会主赛场及开、闭幕式举办地，也是广州恒大淘宝足球俱乐部主场所在地。天河区地理位置图见图 2-1。
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2.2 猎德涌自然概况
2.2.1 流域概况
猎德涌猎德涌发源自广东省农业机械工业公司，东到玉树尖峰岭，吉山狮山，前进深涌一带，与黄埔区相连；南到珠江，与海珠区隔江相望；西从广州大道、杨箕、先烈东路、永福路、沿广深铁路方向达登峰，与越秀区相接；北到筲箕窝，与白云区和黄埔区相接。猎德涌河口已建水闸，干流全长 4.4km，下游现状河宽 10～25m。流域集水面积为 14.1km2，上游广深铁路以北较高为丘陵地区，广深铁路以南地势平坦。
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3.1 猎德涌水质现状调查 .................................... 20
3.2 猎德涌水质现状评价 .................................. 24
第四章 一维水动力水质模型的建立 ...................................... 40
4.1 模型的选择 ...................................... 40
4.2 MIKE 模型简介 ............................... 40
第五章 不同补水工况模拟及分析比选 ....................................... 55
5.1 潮位分析与典型潮位选取 .................................. 55
5.1.1 潮位统计分析 ..................................... 55
5.1.2 典型潮位的选取 .................................. 57
第五章 不同补水工况模拟及分析比选
5.1 潮位分析与典型潮位选取
猎德涌中下游河段为感潮河段，不同补水起始时间对河涌水质改善的效应受珠江水质及涨落潮影响，因此需要对潮汐进行统计分析，推求出下游典型潮位，为模型构建提供下边界条件。
5.1.1 潮位统计分析
猎德涌附近可用的潮位测站有中大站，根据收集中大站 1990-2017 年 27 年潮位数据，利用 Matlab 进行统计分析。由于在下雨天气时长虹泵站不对猎德涌进行补水，因此本次研究仅探讨晴天工况，下游潮位数据亦是选取枯水期数据，中大站枯水期统计资料见表 5-1。
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第六章 结论与展望
6.1 研究结论
本文以广州市天河区猎德涌为研究对象，通过对河涌水质现状调查与评价，分析补水流量与水质改善效果之间的关系；构建猎德涌一维水动力水质模型，为比选补水方案提供模拟工具；根据长虹调蓄湖库容实际情况及潮汐变化规律，设计不同补水工况进行模型分析比选，探讨猎德涌最佳补水方案。论文的主要结论包括如下几个方面：
（1）猎德涌水质现状调查评价分析结果。通过对猎德涌沿程现场水样采集及检测，利用水质评价综合模糊优化模型进行计算分析，对现状不补水工况以及几种不同补水流量工况下的河道断面水质进行评价，分析水质改善效果。研究结果表明：
① 猎德涌在未补水工况下，除 LDC0+830 花城大道段受珠江感潮影响为Ⅴ类水外，其余三个断面均为劣Ⅴ类水；在 1.0m3/s 补水工况下，除 11 月 4 日 LDC0+830 花城大道段受潮汐水质影响为劣Ⅴ类水外，其余均为Ⅴ类。说明补水工况下，猎德涌水质明显优于未补水工况。
② 因感潮河段水质受潮汐影响，以猎德涌上游非感潮河段为研究对象，探讨不同补水流量工况对水质的改善效应。研究结果表明：1.0m3/s 流量断面水质明显优于 0.8m3/s流量，而 0.6m3/s 水质优于 0.8m3/s 是由于 0.6m3/s 检测时间晚于 0.8m3/s，经过 0.8m3/s、1.0m3/s 流量补水检测，河涌水质得到一定程度改善。同时，再对 1.0m3/s 与 0.6m3/s 同为Ⅴ类水体的隶属度进行比较分析，发现 1.0m3/sⅤ类水体隶属度低于 0.6m3/s，说明1.0m3/s 补水流量水质优于 0.6m3/s 补水流量水质。因此，补水流量越大，水质越优。
6.1 研究结论
本文以广州市天河区猎德涌为研究对象，通过对河涌水质现状调查与评价，分析补水流量与水质改善效果之间的关系；构建猎德涌一维水动力水质模型，为比选补水方案提供模拟工具；根据长虹调蓄湖库容实际情况及潮汐变化规律，设计不同补水工况进行模型分析比选，探讨猎德涌最佳补水方案。论文的主要结论包括如下几个方面：
（1）猎德涌水质现状调查评价分析结果。通过对猎德涌沿程现场水样采集及检测，利用水质评价综合模糊优化模型进行计算分析，对现状不补水工况以及几种不同补水流量工况下的河道断面水质进行评价，分析水质改善效果。研究结果表明：
① 猎德涌在未补水工况下，除 LDC0+830 花城大道段受珠江感潮影响为Ⅴ类水外，其余三个断面均为劣Ⅴ类水；在 1.0m3/s 补水工况下，除 11 月 4 日 LDC0+830 花城大道段受潮汐水质影响为劣Ⅴ类水外，其余均为Ⅴ类。说明补水工况下，猎德涌水质明显优于未补水工况。
② 因感潮河段水质受潮汐影响，以猎德涌上游非感潮河段为研究对象，探讨不同补水流量工况对水质的改善效应。研究结果表明：1.0m3/s 流量断面水质明显优于 0.8m3/s流量，而 0.6m3/s 水质优于 0.8m3/s 是由于 0.6m3/s 检测时间晚于 0.8m3/s，经过 0.8m3/s、1.0m3/s 流量补水检测，河涌水质得到一定程度改善。同时，再对 1.0m3/s 与 0.6m3/s 同为Ⅴ类水体的隶属度进行比较分析，发现 1.0m3/sⅤ类水体隶属度低于 0.6m3/s，说明1.0m3/s 补水流量水质优于 0.6m3/s 补水流量水质。因此，补水流量越大，水质越优。
参考文献（略）