?故縣水庫，位于洛河干流洛寧縣故縣鎮，距下游的洛陽市160余公里，水庫控制流域面積5370km2，占洛河流域面積的44.6%。水庫總庫容11.75億m3（設計采用），是一座以防洪為主、兼顧灌溉、供水、發電和養殖等綜合效益的大型多功能水庫。

?黨中央、國務院一直高度重視飲用水水源地環境保護工作，不僅將保障人民群眾飲用水安全視為環保領域的重中之重，更是將這項工作提升到社會穩定和民生工程的高度。黨的十九大明確提出，從現在到2020年，要堅決打好防范化解重大風險、精準脫貧、污染防治的攻堅戰。開展飲用水專項行動，全面解決當前影響飲水安全的環境隱患問題，不僅是打好“污染防治攻堅戰”的重要內容，更是落實“防范化解重大風險”決策部署的一項務實舉措。生態環境部和水利部聯合開展全國集中式飲用水水源地環境保護專項行動，同時2018年3月生態環境部為規范我國飲用水水源保護區劃定工作，提升飲用水水源管理水平，正式發布《飲用水水源保護區劃分技術規范》（HJ338-2018）。受相關單位委托，我們采用數值模型法對河南洛陽故縣水庫進行飲用水水源地保護區進行劃分。

?根據《飲用水水源保護區劃分技術規范》，本次故縣水庫飲用水水源地保護劃分目的主要是確定不同水文條件下污染物傳輸衰減到一定標準所需的范圍。與此同時，故縣水庫有以下幾個特點：

?l?水深較深、垂向上水動力參數的分布存在不可忽略的差異，因此需采用三維模型；

?l?底部地形坡度較大，通常的網格無法解析垂向上的密度變化，因此采用Delft3D中獨有的Z網格；

?l?水庫面積較大，風對于表層水流流動影響較大，因此將風考慮到本次建模過程；

?l?水庫表底溫差同樣也會影響水動力，因此將溫度考慮到本次建模過程。

?綜上所述，本次建模本質上是一個水質過程，但是水動力也會對水質分布有重要影響。

?3EWATER軟件中直接整合了國家測繪標準的“天地圖”地理底圖，同時可以支持通用格式的地圖shp文件加載，建模工程師對照底圖結合故縣水庫最高水位淹沒范圍shp圖層進行精確輪廓的繪制。由于故縣水庫屬于河道型水庫，直接對繪制完畢的河道輪廓進行曲面正交往網格劃分。同時需要注意的是，故縣水庫邊界復雜，在劃分網格的同時，遵循水量平衡原則，在保證網格覆蓋的水體體積與水庫實際體積一致的前提條件，網格不必完全貼合水庫的輪廓邊界，這樣既能保證模型的計算精度，又能節省模型建模的工作量。

?地形采用客戶提供的底部地形高程資料進行插值獲取，網格覆蓋范圍為故縣水庫最高水位時邊界范圍，通過這種漸變地形，模型可以根據水庫水位的高低，自動判斷水體的覆蓋范圍，將低水位下未淹沒的地區自動從模型計算中剔除，高水位情況下被重新淹沒的地區加入模型計算。

故縣水庫網格

?完成基本建模后，首先針對故縣水庫的水動力進行率定驗證，考慮的過程包括風和溫度。率定的參數包括粗糙度、溫度傳輸系數、擴散系數。最終對實測溫度進行驗證。

監測點模擬和實測垂向水溫對比

?在水動力驗證的基礎上，加上包括BOD5、氨氮和化學需氧量3個參數的水質過程，并結合實測水質數據對相關水質過程中的過程參數進行率定，對實測點的水質濃度進行驗證。

?水質驗證完畢后，根據《飲用水水源保護區劃分技術規范》中的要求，對不同污染物達到規定水質的傳輸衰減范圍進行計算。最終為故縣水庫飲用水水源地劃分提供參考依據，并通過了專家的考核驗收。