小。湖区右侧形成了两个大致对称的大范围环流，基本覆盖了整个湖区的右侧水域。环流的外围区域流速约为0．01 m/s，较中心区域偏大。除环流中心的流速较小外，“黄河”引水口左侧的湖湾内风生流速也较小。
3．4 最优调度方式的确定
根据优化方案模拟结果以及人工湖风生流场的模拟计算，初步确定德令哈人工湖较经济可行的引水流量为“长江”引水口1 m3/s，“黄河”引水口4 m3/s。原定的3 d 模拟周期内，湖区完成交换的水体面积占84．2%，超过了目标限值80%。
该人工湖所引原水流经湖区后，退水仍将入原取水渠道(总干渠) 。考虑到引水口处基础景观设置有跌水，为了维持跌水景观及设计常水位，又针对连续引水时湖区水体的交换情况进行了模拟(模拟周期延长至5 d) ，结果见图4(湖区内相应区域的颜色越深，水体交换得越完全) 。
长时间连续引水(5 d) 后，湖区97．5%的水域完成交换，未完成的区域主要集中在“黄河”引水口的左上部小块区域和“长江”引水口的下部以及湖区底部带状区域内。考虑到风场的影响，整个湖区最不利的区域主要为“黄河”引水口的左上部，该区域极易形成死水湾，成为潜在的水污染严重和富营养化高发区。
综上所述，根据工程的总体布置以及各设计方案的模拟结果分析，德令哈人工湖的最优调度方式为连续引水，设计引水流量为“长江”引水口1 m3/s，“黄河”引水口4 m3/s。
3．5 工程运行管理的建议
(1) 由于该人工湖的取、排水方式较为特殊，取自总干渠上游、流经湖区排入总干渠下游，对总干渠下泄水量的消耗有限，因此当上游来水水量有保证时，可以采取不间断的引水方式引水。
(2) 该湖区盛行风向为ENE 方向，不利于湖区水体的有效交换，若为短期集中引水，应尽可能选择静风条件下进行。
(3) 对水动力交换不畅和潜在的重污染区(即使增大引水流量和延长引水周期仍不能实施水体交换的区域)，可采取调整局部岸线或岛屿形状，或局部增强水动力交换措施改善
水体的交换条件。建议取消“黄河”引水口左上部的湖湾区域，并对湖体右下部边界进行适当处理。
(4) 若保持当前的湖体设计形态，需在“黄河”引水口左上部的湖湾区域和湖体右下部靠近边界的水域布置水环境保护净化措施，比如在湖体中种植水生植物、安装生态填料、太阳能除藻曝气机等。
4 结语
水环境数学模型在人工湖引水流量确定以及湖区形态优化中的应用，特别是利用人工湖不同点位水体交换完成时间确定引水流量和引水周期，以及通过COD 指标表征的水体对流扩散情况确定湖区重污染潜在区域和富营养化高发区的应用，对其他类似工程的优化设计具有一定的参考价值。
参考文献:
［1］李一平，唐春燕，余钟波．大型浅水湖泊水动力模型不确定性和敏感性分析［J］．水科学进展，2012，23(2) : 271-276．
［2］赵小利，李文奇，周怀东．水环境数学模型与人工湿地的模拟［J］．南水北调与水利科技，2011(6) : 84-87．
作者简介: 哈佳(1980-) ，男，宁夏青铜峡人，工程师，主要从事生态水利方面的设计研究工作。
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