近年來(lái),我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)等領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就。但是長(zhǎng)期以來(lái),以粗獷型、勞動(dòng)密集型為主要特征的低端制造業(yè)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,尤其以水環(huán)境污染較為突出。同時(shí),城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,加速了城市生態(tài)系統(tǒng)的惡化,降低了城市水系統(tǒng)的自凈能力和環(huán)境容量,突出的焦點(diǎn)就是幾乎每個(gè)城市都面臨著嚴(yán)峻的黑臭水體治理問(wèn)題。因此,從系統(tǒng)論的角度出發(fā),以城市水系統(tǒng)各環(huán)節(jié)為研究對(duì)象,分析其水文變化過(guò)程、水動(dòng)力學(xué)基本概況、水環(huán)境質(zhì)量變化規(guī)律、水生態(tài)系統(tǒng)演變與水環(huán)境容量變化的關(guān)系;應(yīng)用水動(dòng)力與水質(zhì)模型對(duì)研究單元展開(kāi)深入的模型分析,基于現(xiàn)有水環(huán)境模擬軟件對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行模擬分析研究,結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,探索城市水系統(tǒng)控源截污基本理論與關(guān)鍵要素,擬為城市系統(tǒng)性控源截污、正本清源、生態(tài)系統(tǒng)再構(gòu)建(海綿城市建設(shè))提供理論參考,為提高城市水環(huán)境綜合整治的科學(xué)性和準(zhǔn)確性、提高海綿城市建設(shè)的生態(tài)性與兼容性(岸上與水中)、促進(jìn)城市內(nèi)河與流域水系環(huán)境容量健康發(fā)展展開(kāi)前期嘗試性的研究。本文在水環(huán)境容量及控源截污基本方法研究的基礎(chǔ)上,以張家港楊舍鎮(zhèn)為研究對(duì)象,全面分析了其水環(huán)境狀況及污染源負(fù)荷,應(yīng)用MIKE11模型的降雨徑流模塊(NAM)、水動(dòng)力模塊(HD)及水質(zhì)模塊(AD)建立了研究區(qū)的水環(huán)境數(shù)學(xué)模型,利用研究區(qū)斷面水位、流量、水質(zhì)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)該模型參數(shù)進(jìn)行率定,掌握了張家港市中心水系的COD_(Mn)和氨氮的時(shí)空分布規(guī)律。并開(kāi)展基于MIKE11模型的動(dòng)態(tài)水環(huán)境容量計(jì)算研究,模擬預(yù)測(cè)控源截污及污水廠尾水排放標(biāo)準(zhǔn)提升對(duì)河道水質(zhì)及水環(huán)境容量的改善效果。研究結(jié)果表明:(1)MIKE11模型對(duì)研究區(qū)域河道的模擬研究具有較好的實(shí)用性,能夠反映出實(shí)際的水動(dòng)力和水質(zhì)變化情況。在降雨徑流模塊和水動(dòng)力模塊上,水位模擬相對(duì)誤差和Nash-Suttcliffe系數(shù)分別6.4%±4.2%、0.864~0.882,流量模擬相對(duì)誤差和Nash-Suttcliffe系數(shù)分別4.8%±3.2%、0.874~0.896。在水質(zhì)模塊上,COD_(Mn)的平均誤差范圍是10.3%~14.5%,氨氮的平均誤差范圍是9.2%~13.7%。(2)基于MIKE模型的水環(huán)境容量公式法,綜合考慮了水文條件、現(xiàn)狀水質(zhì)、降雨徑流、污染物自凈作用等,客觀的反映了水環(huán)境容量的動(dòng)態(tài)特征。研究區(qū)內(nèi)COD和氨氮水環(huán)境容量均呈現(xiàn)出一定的規(guī)律,即豐水期平水期枯水期,且部分河段的下游河段水環(huán)境容量值高于上游和中游河段。(3)不同治理方案對(duì)河道水環(huán)境改善效果是不同的,其中控源截污是改善河道水質(zhì)與水環(huán)境容量的關(guān)鍵,尤以初期雨水末端截流效果最為明顯。當(dāng)截流時(shí)間為30~40min時(shí),河道COD_(Mn)濃度降幅為21.97%~28.16%,氨氮濃度降幅為18.91%~25.07%,COD水環(huán)境容量增幅為30.52%~38.44%;氨氮水環(huán)境容量增幅范圍為24.79%~31.92%。同時(shí),通過(guò)控源截污及污水廠尾水排放標(biāo)準(zhǔn)提升可使全長(zhǎng)70%以上的河段達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)。本研究可為城市水環(huán)境綜合整治提供借鑒和依據(jù)。
【學(xué)位單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：X52
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 水環(huán)境容量計(jì)算體系1）公式法式法概念清晰、計(jì)算方便，可以計(jì)算不同工況下的環(huán)境容量值。有兩水體總體達(dá)標(biāo)和控制斷面達(dá)標(biāo)�？傮w達(dá)標(biāo)法，即零維水質(zhì)模型，結(jié)果值無(wú)關(guān)；控制斷面達(dá)標(biāo)法，即一維、二維、三維水質(zhì)模型，結(jié)果值與污染總體達(dá)標(biāo)計(jì)算法體達(dá)標(biāo)計(jì)算法不考慮污染源所在位置，人為影響較小，但是計(jì)算結(jié)果偏正不均勻系數(shù)值。水質(zhì)模型為零維模型，如圖 2-2 所示。

圖 2-1 水環(huán)境容量計(jì)算體系、計(jì)算方便，可以計(jì)算不同工況下的環(huán)境容和控制斷面達(dá)標(biāo)�？傮w達(dá)標(biāo)法，即零維水質(zhì)面達(dá)標(biāo)法，即一維、二維、三維水質(zhì)模型，算法不考慮污染源所在位置，人為影響較小，但值。水質(zhì)模型為零維模型，如圖 2-2 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2841164