發(fā)布時(shí)間：2017-09-01 09:24

  本文關(guān)鍵詞：表面流人工濕地水動(dòng)力—水質(zhì)模擬與分析

  更多相關(guān)文章： 廣利河 人工濕地 水動(dòng)力 水質(zhì) 數(shù)值模擬

【摘要】：廣利河是連接黃河和渤海、貫穿東營(yíng)市中心城區(qū)的主要排水河道,但近年來在廣利河流域周邊快速發(fā)展的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的大量污染沒有及時(shí)跟進(jìn)治理,造成了廣利河流域水體污染嚴(yán)重。作為全球環(huán)境基金(GEF)污染治理項(xiàng)目的一部分,東營(yíng)市東八路人工濕地建設(shè)是實(shí)現(xiàn)對(duì)廣利河下游河道水質(zhì)凈化的一項(xiàng)重要工程措施。數(shù)值模擬方法是研究水動(dòng)力和水污染物擴(kuò)散輸運(yùn)的主要方法之一。通過數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果,為濕地建設(shè)及植被種植等提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)參考。因此通過數(shù)值模擬,建立高效可靠的濕地水動(dòng)力模型和水質(zhì)模型,是準(zhǔn)確模擬實(shí)際問題的必要手段,同時(shí)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文以東營(yíng)廣利河流域東八路人工濕地為例,利用數(shù)值模擬為濕地后期改建及水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)提供技術(shù)支撐。首先研究東營(yíng)廣利河人工濕地水系工程的詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)情況,同時(shí)根據(jù)東八路人工濕地的水系設(shè)計(jì)狀況提出了需要解決濕地水系中各個(gè)河道的流向、流量、水位及水質(zhì)等問題。其次通過MIKE模型建立二維水動(dòng)力模擬,計(jì)算出了廣利河人工濕地水系在夏季流量Q1=7.0×104m3/d=2916.7m3/h和冬季流量Q2=2.5×104m3/d=1041.7m3/h兩種流量工況下的各個(gè)河道的水流情況,包括各處的水流方向、流量和水位等問題。模擬得到東八路濕地內(nèi)水體的整體流動(dòng)性良好,未出現(xiàn)大面積的死水區(qū)域。第三,采用WASP模型建立了一維水質(zhì)模擬,利用廣利河明海閘水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值模擬,監(jiān)測(cè)人工濕地中污染物類型COD、BOD、NH3-N、TP等的去除過程,評(píng)價(jià)人工濕地對(duì)水污染物的消減量。如TP在進(jìn)水濃度高的時(shí)候去除率較高,而在進(jìn)水濃度低的時(shí)候,人工濕地對(duì)TP的去除效果不明顯。同時(shí)模擬出東八路人工濕地出水水質(zhì)達(dá)到地表V類水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同方案下的水質(zhì)指標(biāo)值,進(jìn)一步為濕地水質(zhì)改善提供了基本的數(shù)據(jù)支持和基本建議。本文針對(duì)東八路廣利河人工濕地水系,根據(jù)實(shí)際情況詳細(xì)模擬并仔細(xì)分析了水動(dòng)力問題及水質(zhì)問題,并給出相應(yīng)水動(dòng)力工程調(diào)控措施,在理論上是可行的,但仍然存在一些問題有待解決,例如可將物理模型的驗(yàn)證作為未來的進(jìn)一步工作,從而更加準(zhǔn)確的給出相應(yīng)的建設(shè)性意見。
【關(guān)鍵詞】：廣利河 人工濕地 水動(dòng)力 水質(zhì) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X52
【目錄】：

• 摘要11-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 研究背景及意義14-17
• 1.1.1 研究背景14-15
• 1.1.2 研究意義15-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-23
• 1.2.1 水動(dòng)力模擬17-18
• 1.2.2 水質(zhì)模擬18-19
• 1.2.3 人工濕地的應(yīng)用19-23
• 1.3 本文研究目的與內(nèi)容23-25
• 1.3.1 研究目的23-24
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容24-25
• 第二章 研究區(qū)域概況25-37
• 2.1 人工濕地25-28
• 2.1.1 人工濕地基本原理25
• 2.1.2 人工濕地類型及特點(diǎn)25-28
• 2.2 東八路人工濕地28-31
• 2.2.1 廣利河污染現(xiàn)狀28
• 2.2.2 工程總體概況28-30
• 2.2.3 工程現(xiàn)場(chǎng)特征30
• 2.2.4 工程運(yùn)行機(jī)制30-31
• 2.3 總體工藝方案與系統(tǒng)設(shè)置31-34
• 2.3.1 總體工藝方案31
• 2.3.2 工藝系統(tǒng)設(shè)置31-34
• 2.4 工程處理規(guī)模和進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)34-36
• 2.4.1 工程處理規(guī)模34
• 2.4.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 東八路人工濕地二維水動(dòng)力特性數(shù)值模擬37-57
• 3.1 前言37
• 3.2 二維水動(dòng)力數(shù)值模擬原理37-42
• 3.2.1 控制方程37-39
• 3.2.2 數(shù)值方法39-42
• 3.3 東八路人工濕地模型構(gòu)建42-50
• 3.3.1 模擬區(qū)域42
• 3.3.2 計(jì)算網(wǎng)格劃分42-45
• 3.3.3 初始條件和邊界條件45-46
• 3.3.4 基本參數(shù)46-47
• 3.3.5 水動(dòng)力模塊設(shè)置47-50
• 3.4 結(jié)果與分析50-56
• 3.4.1 水面線模擬50-52
• 3.4.2 流場(chǎng)模擬52-53
• 3.4.3 流速模擬53-56
• 3.4.4 分析56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 東八路人工濕地水質(zhì)數(shù)值模擬57-77
• 4.1 前言57
• 4.2 水質(zhì)數(shù)值模擬原理57-61
• 4.2.1 控制方程59
• 4.2.2 數(shù)值方法59-61
• 4.3 WASP模型中的水質(zhì)指標(biāo)61-64
• 4.3.1 BOD61-63
• 4.3.2 COD63-64
• 4.4 東八路人工濕地的水質(zhì)模型構(gòu)建64-70
• 4.4.1 BOD-NH3-TP模型建立66-70
• 4.4.2 COD模型建立70
• 4.5 凈化效果及年污染消減量70-75
• 4.5.1 凈化效果延遲分析71
• 4.5.2 BOD凈化效果71-72
• 4.5.3 NH_3-N凈化效果72-73
• 4.5.4 TP凈化效果73
• 4.5.5 COD凈化效果73-74
• 4.5.6 污染物年平均去除率74-75
• 4.6 結(jié)果分析75-76
• 4.7 本章小結(jié)76-77
• 第五章 東八路人工濕地污染物去除類比分析77-88
• 5.1 前言77
• 5.2 回歸分析方法概述77
• 5.3 進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)77-78
• 5.4 污染物去除率與水力負(fù)荷的關(guān)系78-85
• 5.4.1 COD去除率與水力負(fù)荷關(guān)系79-81
• 5.4.2 BOD去除率與水力負(fù)荷關(guān)系81-82
• 5.4.3 氨氮去除率與水力負(fù)荷關(guān)系82-83
• 5.4.4 TP去除率與水力負(fù)荷關(guān)系83-85
• 5.5 污染物年平均去除率及消減量85-87
• 5.5.1 污染物年平均去除率85-86
• 5.5.2 污染物年消減量86-87
• 5.6 小結(jié)87-88
• 第六章 結(jié)論與展望88-90
• 6.1 結(jié)論88
• 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)88-89
• 6.3 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-95
• 致謝95-96
• 發(fā)表論文和參與科研項(xiàng)目說明96-97
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表97

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本文編號(hào)：771251