峽谷分層型水源水庫(kù)季節(jié)性水質(zhì)響應(yīng)特征及水質(zhì)模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-26 06:27
為研究峽谷分層型水源水庫(kù)水體熱分層的水質(zhì)響應(yīng)特征及其變化規(guī)律,對(duì)西安市黑河金盆水庫(kù)的水溫、溶解氧、葉綠素a、氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽及鐵錳等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),并且在此基礎(chǔ)上研究了揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)對(duì)水體等溫層需氧量的影響及人工強(qiáng)制混合與自然混合的銜接條件。同時(shí)運(yùn)用MIKE3模擬軟件建立了黑河金盆水庫(kù)的三維溶解氧和高錳酸鹽指數(shù)的水質(zhì)模型,引入RSMSobol方法探究模型的參數(shù)敏感性。得到主要成果以及結(jié)論如下:(1)黑河金盆水庫(kù)屬于典型的峽谷分層型水源水庫(kù),49月水體處于熱分層狀態(tài),溫躍層及等溫層分界明顯。熱分層穩(wěn)定時(shí)期垂向溶解氧也呈現(xiàn)一定的“氧分層”,底層無(wú)氧區(qū)域(DO=0 mg/L)厚度最高達(dá)到13.82 m,等溫層缺氧區(qū)域(DO≤2mg/L)厚度也達(dá)到了19.63 m。長(zhǎng)時(shí)間的厭氧環(huán)境導(dǎo)致底部沉積物中營(yíng)養(yǎng)鹽及金屬離子向上覆水體釋放,總氮、總磷濃度最高上升至1.55 mg/L和0.042 mg/L,總鐵、總錳濃度最高達(dá)到了0.39 mg/L和0.15 mg/L。因此抑制水體內(nèi)源污染物釋放,改善水體溶解氧分層是保障供水安全的關(guān)鍵。(2)對(duì)黑河金盆水庫(kù)水體的相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)...
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水庫(kù)熱分層及周期性水質(zhì)演變
1.2.2 原位水質(zhì)改善技術(shù)
1.2.3 水質(zhì)模型研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
1.2.4 水質(zhì)模型和軟件的分類及介紹
1.3 研究主要內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究的主要內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2.研究方法及模型的建立
2.1 研究對(duì)象
2.2 材料與方法
2.2.1 黑河金盆水庫(kù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)及揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)分布
2.2.2 原位檢測(cè)方法
2.2.3 水樣采集及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法
2.3 模型的研究方法及基本方程
2.3.1 MIKE3軟件簡(jiǎn)介
2.3.2 ECOLab模塊簡(jiǎn)介及耦合方法
2.3.3 計(jì)算基本方程
2.3.4 MIKE3軟件計(jì)算及離散化方法
2.3.5 水質(zhì)模型基本方程
2.3.6 RSMSobol定量敏感性分析法
3.峽谷型熱分層水源水庫(kù)水質(zhì)響應(yīng)特征
3.1 黑河金盆水庫(kù)熱分層特征
3.1.1 黑河金盆水庫(kù)水質(zhì)、水情概況
3.1.2 黑河金盆水庫(kù)熱分層特性
3.2 水庫(kù)分層條件下水質(zhì)響應(yīng)特征
3.2.1 持續(xù)混合時(shí)期水體水質(zhì)響應(yīng)特征
3.2.2 熱分層時(shí)期水體水質(zhì)響應(yīng)特征
3.2.3 人工強(qiáng)制混合時(shí)期及自然混合時(shí)期水質(zhì)響應(yīng)
3.3 黑河金盆水庫(kù)水質(zhì)因子相關(guān)分析
3.4 本章小結(jié)
4.金盆水庫(kù)揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)水質(zhì)改善研究及運(yùn)行工況優(yōu)化
4.1 溫躍層演變規(guī)律研究
4.2 動(dòng)態(tài)分層下金盆水庫(kù)溶解氧響應(yīng)特征及等溫層需氧量計(jì)算研究
4.2.1 等溫層需氧量計(jì)算研究
4.2.2 動(dòng)態(tài)分層下金盆水庫(kù)溶解氧響應(yīng)特征
4.3 人工強(qiáng)制混合與自然混合銜接機(jī)制研究
4.4 本章小結(jié)
5.黑河金盆水庫(kù)DO/CODMn模型參數(shù)分析及應(yīng)用
5.1 黑河金盆水庫(kù)DO/CODMn模型的建立
5.1.1 模型概述
5.1.2 模型的率定和驗(yàn)證
5.2 基于Morris參數(shù)篩選的RSMSobol參數(shù)分析
5.2.1 Morris參數(shù)篩選法
5.2.2 RSMSobol參數(shù)敏感度定量分析
5.3 揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)充氧效果模擬研究
5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論與建議
6.1 主要研究成果與結(jié)論
6.2 建議與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間主要的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金盆水庫(kù)熱分層特性及揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)運(yùn)行效果研究[J]. 黃廷林,譚欣林,李揚(yáng),龍圣海. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]暴雨徑流潛流演變特征及對(duì)水源水庫(kù)水質(zhì)的影響[J]. 劉日鋒,李揚(yáng),馬衛(wèi)星,曾康. 供水技術(shù). 2017(04)
[3]三峽澎溪河水-氣界面溫室氣體模型估算及其敏感性分析[J]. 赫斌,李哲,姚驍,郭勁松,陳永柏,李翀. 湖泊科學(xué). 2017(03)
[4]揚(yáng)水曝氣器對(duì)水源水庫(kù)水質(zhì)改善及沉積物控制[J]. 周子振,黃廷林,李揚(yáng),龍圣海,周石磊. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(01)
[5]水源水庫(kù)水質(zhì)污染原位控制與改善是飲用水水質(zhì)安全保障的首要前提[J]. 黃廷林. 給水排水. 2017(01)
[6]撫仙湖夏季熱分層時(shí)期水溫及水質(zhì)分布特征[J]. 王琳杰,余輝,牛勇,牛遠(yuǎn),張有林,劉倩,吉正元. 環(huán)境科學(xué). 2017(04)
[7]溶解氧對(duì)湖庫(kù)熱分層和富營(yíng)養(yǎng)化的響應(yīng)——以棗莊周村水庫(kù)為例[J]. 邱曉鵬,黃廷林,曾明正. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2016(05)
[8]柘林水庫(kù)污染物來(lái)源及水體分層對(duì)水質(zhì)的影響[J]. 周子振,黃廷林,章武首,馬衛(wèi)星. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]丹江口水庫(kù)水質(zhì)評(píng)價(jià)及水污染特征[J]. 朱媛媛,田進(jìn)軍,李紅亮,江秋楓,劉琰. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]亞熱帶分層水庫(kù)固氮微生物時(shí)空分布格局[J]. 王麗娜,陳輝煌,劉樂(lè)冕,余正,楊軍. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(18)
博士論文
[1]黃河呼和浩特段動(dòng)態(tài)性水環(huán)境容量研究及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 馮利忠.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]暴雨徑流潛流對(duì)峽谷分層型水源水庫(kù)水質(zhì)影響與水質(zhì)原位改善[D]. 馬衛(wèi)星.西安建筑科技大學(xué) 2015
[3]揚(yáng)水曝氣水源水質(zhì)改善技術(shù)研究[D]. 叢海兵.西安建筑科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于水動(dòng)力-水質(zhì)的黃壁莊水庫(kù)數(shù)值模擬研究[D]. 李蘇.河北工程大學(xué) 2017
[2]峽谷分層型水源水庫(kù)水質(zhì)變化特征及水溫結(jié)構(gòu)模擬研究[D]. 龍圣海.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]周村水庫(kù)沉積物氮磷釋放及揚(yáng)水曝氣控制內(nèi)源污染的研究[D]. 劉飛.西安建筑科技大學(xué) 2016
[4]青草沙水庫(kù)流場(chǎng)、滯留時(shí)間及鹽水入侵來(lái)源[D]. 陳涇.華東師范大學(xué) 2014
[5]WASP模型及其在水庫(kù)水質(zhì)模擬研究中的應(yīng)用[D]. 徐安娜.華北電力大學(xué) 2014
[6]氣象場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下太湖水溫及溶解氧的數(shù)值模擬研究[D]. 歐陽(yáng)瀟然.南京信息工程大學(xué) 2013
[7]石砭峪水庫(kù)水質(zhì)和氮磷收支及揚(yáng)水曝氣水質(zhì)改善研究[D]. 秦昌海.西安建筑科技大學(xué) 2013
[8]黑河水庫(kù)水質(zhì)變化規(guī)律及揚(yáng)水曝氣應(yīng)用效果研究[D]. 馬衛(wèi)星.西安建筑科技大學(xué) 2012
[9]基于生態(tài)水文模型的參數(shù)估計(jì)算法和靈敏度分析算法研究[D]. 劉少博.蘭州大學(xué) 2012
[10]揚(yáng)水曝氣技術(shù)改善黑河水庫(kù)水源水質(zhì)的應(yīng)用研究[D]. 高超.西安建筑科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3160914
【文章來(lái)源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水庫(kù)熱分層及周期性水質(zhì)演變
1.2.2 原位水質(zhì)改善技術(shù)
1.2.3 水質(zhì)模型研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
1.2.4 水質(zhì)模型和軟件的分類及介紹
1.3 研究主要內(nèi)容及技術(shù)路線
1.3.1 研究的主要內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2.研究方法及模型的建立
2.1 研究對(duì)象
2.2 材料與方法
2.2.1 黑河金盆水庫(kù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)及揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)分布
2.2.2 原位檢測(cè)方法
2.2.3 水樣采集及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法
2.3 模型的研究方法及基本方程
2.3.1 MIKE3軟件簡(jiǎn)介
2.3.2 ECOLab模塊簡(jiǎn)介及耦合方法
2.3.3 計(jì)算基本方程
2.3.4 MIKE3軟件計(jì)算及離散化方法
2.3.5 水質(zhì)模型基本方程
2.3.6 RSMSobol定量敏感性分析法
3.峽谷型熱分層水源水庫(kù)水質(zhì)響應(yīng)特征
3.1 黑河金盆水庫(kù)熱分層特征
3.1.1 黑河金盆水庫(kù)水質(zhì)、水情概況
3.1.2 黑河金盆水庫(kù)熱分層特性
3.2 水庫(kù)分層條件下水質(zhì)響應(yīng)特征
3.2.1 持續(xù)混合時(shí)期水體水質(zhì)響應(yīng)特征
3.2.2 熱分層時(shí)期水體水質(zhì)響應(yīng)特征
3.2.3 人工強(qiáng)制混合時(shí)期及自然混合時(shí)期水質(zhì)響應(yīng)
3.3 黑河金盆水庫(kù)水質(zhì)因子相關(guān)分析
3.4 本章小結(jié)
4.金盆水庫(kù)揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)水質(zhì)改善研究及運(yùn)行工況優(yōu)化
4.1 溫躍層演變規(guī)律研究
4.2 動(dòng)態(tài)分層下金盆水庫(kù)溶解氧響應(yīng)特征及等溫層需氧量計(jì)算研究
4.2.1 等溫層需氧量計(jì)算研究
4.2.2 動(dòng)態(tài)分層下金盆水庫(kù)溶解氧響應(yīng)特征
4.3 人工強(qiáng)制混合與自然混合銜接機(jī)制研究
4.4 本章小結(jié)
5.黑河金盆水庫(kù)DO/CODMn模型參數(shù)分析及應(yīng)用
5.1 黑河金盆水庫(kù)DO/CODMn模型的建立
5.1.1 模型概述
5.1.2 模型的率定和驗(yàn)證
5.2 基于Morris參數(shù)篩選的RSMSobol參數(shù)分析
5.2.1 Morris參數(shù)篩選法
5.2.2 RSMSobol參數(shù)敏感度定量分析
5.3 揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)充氧效果模擬研究
5.4 本章小結(jié)
6.結(jié)論與建議
6.1 主要研究成果與結(jié)論
6.2 建議與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間主要的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金盆水庫(kù)熱分層特性及揚(yáng)水曝氣系統(tǒng)運(yùn)行效果研究[J]. 黃廷林,譚欣林,李揚(yáng),龍圣海. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]暴雨徑流潛流演變特征及對(duì)水源水庫(kù)水質(zhì)的影響[J]. 劉日鋒,李揚(yáng),馬衛(wèi)星,曾康. 供水技術(shù). 2017(04)
[3]三峽澎溪河水-氣界面溫室氣體模型估算及其敏感性分析[J]. 赫斌,李哲,姚驍,郭勁松,陳永柏,李翀. 湖泊科學(xué). 2017(03)
[4]揚(yáng)水曝氣器對(duì)水源水庫(kù)水質(zhì)改善及沉積物控制[J]. 周子振,黃廷林,李揚(yáng),龍圣海,周石磊. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(01)
[5]水源水庫(kù)水質(zhì)污染原位控制與改善是飲用水水質(zhì)安全保障的首要前提[J]. 黃廷林. 給水排水. 2017(01)
[6]撫仙湖夏季熱分層時(shí)期水溫及水質(zhì)分布特征[J]. 王琳杰,余輝,牛勇,牛遠(yuǎn),張有林,劉倩,吉正元. 環(huán)境科學(xué). 2017(04)
[7]溶解氧對(duì)湖庫(kù)熱分層和富營(yíng)養(yǎng)化的響應(yīng)——以棗莊周村水庫(kù)為例[J]. 邱曉鵬,黃廷林,曾明正. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2016(05)
[8]柘林水庫(kù)污染物來(lái)源及水體分層對(duì)水質(zhì)的影響[J]. 周子振,黃廷林,章武首,馬衛(wèi)星. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]丹江口水庫(kù)水質(zhì)評(píng)價(jià)及水污染特征[J]. 朱媛媛,田進(jìn)軍,李紅亮,江秋楓,劉琰. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]亞熱帶分層水庫(kù)固氮微生物時(shí)空分布格局[J]. 王麗娜,陳輝煌,劉樂(lè)冕,余正,楊軍. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(18)
博士論文
[1]黃河呼和浩特段動(dòng)態(tài)性水環(huán)境容量研究及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D]. 馮利忠.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]暴雨徑流潛流對(duì)峽谷分層型水源水庫(kù)水質(zhì)影響與水質(zhì)原位改善[D]. 馬衛(wèi)星.西安建筑科技大學(xué) 2015
[3]揚(yáng)水曝氣水源水質(zhì)改善技術(shù)研究[D]. 叢海兵.西安建筑科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于水動(dòng)力-水質(zhì)的黃壁莊水庫(kù)數(shù)值模擬研究[D]. 李蘇.河北工程大學(xué) 2017
[2]峽谷分層型水源水庫(kù)水質(zhì)變化特征及水溫結(jié)構(gòu)模擬研究[D]. 龍圣海.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]周村水庫(kù)沉積物氮磷釋放及揚(yáng)水曝氣控制內(nèi)源污染的研究[D]. 劉飛.西安建筑科技大學(xué) 2016
[4]青草沙水庫(kù)流場(chǎng)、滯留時(shí)間及鹽水入侵來(lái)源[D]. 陳涇.華東師范大學(xué) 2014
[5]WASP模型及其在水庫(kù)水質(zhì)模擬研究中的應(yīng)用[D]. 徐安娜.華北電力大學(xué) 2014
[6]氣象場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下太湖水溫及溶解氧的數(shù)值模擬研究[D]. 歐陽(yáng)瀟然.南京信息工程大學(xué) 2013
[7]石砭峪水庫(kù)水質(zhì)和氮磷收支及揚(yáng)水曝氣水質(zhì)改善研究[D]. 秦昌海.西安建筑科技大學(xué) 2013
[8]黑河水庫(kù)水質(zhì)變化規(guī)律及揚(yáng)水曝氣應(yīng)用效果研究[D]. 馬衛(wèi)星.西安建筑科技大學(xué) 2012
[9]基于生態(tài)水文模型的參數(shù)估計(jì)算法和靈敏度分析算法研究[D]. 劉少博.蘭州大學(xué) 2012
[10]揚(yáng)水曝氣技術(shù)改善黑河水庫(kù)水源水質(zhì)的應(yīng)用研究[D]. 高超.西安建筑科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3160914
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