一、立项背景

苏州河（水系）环境综合整治是一项庞大而复杂的系统工程，对这类地区进行水环境改善措施的研究，涉及面广，问题复杂，难度较大，在国内外尚属少见，因此要开发和建立苏州河独特的水动力水质模型，对苏州河环境综合整治的各种方案进行技术经济分析比较，从而找出投资省、见效快、运行简便的工程措施排序和水资源优化调度方案。

在市科委的支持下，1999年10月至2002年9月市苏办组织了同济大学、市环科院、市水务规划设计研究院和南京大学等单位开展了苏州河水系水环境改善措施研究课题，建立了苏州河水系水动力水质模型系统，对水体过程系数进行了实验室分析研究，建立了与GIS整合的模型界面，对苏州河环境综合整治一期工程进行了分析计算，为优化工程提供了技术支持。

二、苏州河水动力模型研究与建立

收集了最新的苏州河水系气象、水文、水闸调度运行和部分河网资料，建立了苏州河水系水利工程、概化河网、河道断面、气象、水文、边界条件和模型参数数据库。用这些数据建立了两套水动力模型：河海大学HOHY及MIKE11模型，共同对水系水动力进行计算，互相对结果进行分析、比较及验证。建立的水动力模型能够模拟河网水流运动和工程控制等因素的影响，为制定苏州河水系的闸门调度运行方案提供技术支持。同时还建立了水动力模型与WASP水质模型的软件接口，既具有相对的独立性，又与WASP水质模型融为一体。

三、水质参数分析研究

利用苏州河第三次调水试验监测资料率定和实验室试验分析相结合的方法，深入研究了苏州河水系中主要污染物的物理、化学和生物过程，为建立苏州河水系水动力、水质数学模型提供必要的参数，包括：纵向离散系数、大气复氧系数、BOD5降解速率系数、氨氮转化为亚硝酸盐氮速率系数、亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮速率系数、底泥耗氧系数及底泥释放污染物系数等。

四、苏州河水系河网水质模型研究

采用WASP系统的水质模型程序WASP，对该模型进行了二次开发，模拟苏州河水系内污染物迁移转化规律，并开发了与水动力模型与GIS系统的接口。将研究分为干流与河网（水系）两个层次进行，对水体中CODCr、NH3-N、DO、BOD5四个指标的时空变化进行了模拟。对模型的主要参数纵向离散系数Ex、CODCr降解率kc、NH3-N降解率kn、碳化BOD5(即CBOD5)降解率k1、复氧系数k2、底泥耗氧率SOD进行了率定。

五、GIS决策支持系统的开发

为了使苏州河水动力与水质模型的计算结果空间可视化，采用先进的面向对象的软件开发技术、GIS组件技术，开发了环境管理信息系统。在数据库设计中，对模型计算以及实测数据采用了专题封装的技术方法，管理各种相关的属性数据。系统数据查询采用了数据随机查询及方便快捷的图形与属性数据的双向查询功能，并实现了模型计算结果的可视化和动态化。

六、水动力水质模型的应用

应用建立的水动力水质模型，在多种水情下，对苏州河整治各种方案进行了模拟计算，包括各种调水方案（苏州河西引东排及东引北排；虹口港、杨树浦港南引北排）、干支流底泥疏浚、曝气复氧、截污方案（下游、六支流及上游范围）。模型计算的基准时间是1999年夏季苏州河第三次调水试验时期（5月26日－8月31日）。结合计算结果进行了系统的工程分析，根据分析结果，取得了有价值的结论：当苏州河水系污染源基本消除，并辅以调水等措施之后，苏州河干流主要的水质指标能够达到V类水标准。

七、鉴定意见

本课题于2002年9月29日通过了市科委组织的专家鉴定，鉴定委员会一致认为：

项目为制定和优化苏州河水系水环境综合整治措施和管理奠定了良好基础，对于促进感潮河网水动力和水质数学模型在环境规划中的应用，引导上海水系污染整治研究亦有重要意义。

苏州河水系属强人工干扰的感潮河网地区，建立其水动力和水质模型并与污染源和河道地理信息系统集成为基于GIS的环境管理信息系统，在国内是领先的。项目利用1999年以来苏州河水系的水文水质实测资料及污染源普查资料，对世界先进的水环境模型WASP和MIKE11进行了二次开发，建立了苏州河水系和上海市应用的河网水环境数学模型。项目首次比较系统地研究了苏州河水质模型主要过程系数，比较准确地标定和验证了模型。项目采用GIS与模型相结合的技术，开发了水环境治理信息系统，为进一步开发决策支持系统打下基础。

项目研究成果已经在苏州河一期工程优化和二期工程规划中发挥了经济和社会效益。

项目开发的苏州河水系动态水动力与水质数学模型尤其适合强人工调控感潮河网的水环境模拟分析，具有较好的开放性、合理性、规范性和可扩充性。与国内外同类工作相比，该模型系统包含因素多，设计合理，有一定的创新性。

项目研究工作目标明确、思路清晰、方法科学、论证合理、内容翔实，满足了课题原定目标，与会专家一致同意通过鉴定。经科技查新，项目总体上达到了国内领先水平，在平原感潮河网模型与GIS整合等方面达到国际先进水平。

建议：

1．不断充实水文水质监测数据，进一步标定和验证模型，根据苏州河整治工程实际需要，加大模型应用范围。

2．将水动力模型、水质模型和污染源信息有机整合起来形成统一的苏州河水系模型。

（上海市苏州河环境综合整治领导小组办公室）