【摘要】：高度的城鎮(zhèn)化和大規(guī)模的建橋設(shè)港、無(wú)序采砂、口門(mén)圍墾、灘地占用等劇烈的人類(lèi)活動(dòng),使得珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)河道及河口地形、地貌等自然條件和水文環(huán)境條件發(fā)生了顯著變化,導(dǎo)致近年來(lái)洪水災(zāi)害頻發(fā),加之工農(nóng)業(yè)及生活產(chǎn)生的水環(huán)境污染,造成了珠江三角洲地區(qū)防洪、供水、水質(zhì)水生態(tài)等各方面錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題。水多、水少、水臟等水安全問(wèn)題已經(jīng)成為影響珠江三角洲地區(qū)人民生活質(zhì)量、制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。 本論文在大量收集珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)第一手最新或較新的河道水文、地形、涉河建筑物占用河道情況、防洪(潮)減災(zāi)體系建設(shè)情況以及取水、供水、用水和排水分布等資料基礎(chǔ)上,對(duì)珠三角地區(qū)改革開(kāi)放以來(lái)尤其是近年來(lái)防洪、供水、水質(zhì)水生態(tài)安全等涉水問(wèn)題進(jìn)行了全面調(diào)查,建立了珠江三角洲網(wǎng)河-河口水動(dòng)力水質(zhì)數(shù)學(xué)模型,從防洪、供水、水質(zhì)水生態(tài)三個(gè)維度,結(jié)合社會(huì)水循環(huán)的取、供、用、排運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理,對(duì)珠三角地區(qū)在外部環(huán)境及人類(lèi)活動(dòng)影響下的防洪安全、供水安全和水質(zhì)水生態(tài)安全等三大核心水安全問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,為保障珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、解決水資源供需矛盾和實(shí)現(xiàn)水資源再分配的有效管理提供了重要的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。 本文共分六章,各章主要內(nèi)容如下： 第1章從當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)所共同面臨的水安全危機(jī)入手,有針對(duì)性的分析了珠三角地區(qū)具體存在的水安全問(wèn)題,明確了本論文選題的意義及開(kāi)展本研究的必要性；在分析國(guó)內(nèi)外水安全研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,提出本論文的研究手段、研究方向、研究?jī)?nèi)容、研究方法和特點(diǎn)。 第2章建立了珠江三角洲河網(wǎng)-河口一二維水動(dòng)力模型,并利用同步實(shí)測(cè)資料對(duì)模型進(jìn)行率定和驗(yàn)證,為本論文的防洪安全、供水安全和水質(zhì)水生態(tài)安全相關(guān)研究?jī)?nèi)容中的模擬計(jì)算工作提供基礎(chǔ)工具；采用坐標(biāo)變換和水深曲面擬合變換技術(shù),統(tǒng)一了珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)河道地形和珠江口及毗鄰海域水下地形的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng),為模型計(jì)算打下基礎(chǔ)；探討了一種采用數(shù)值模擬追蹤浮標(biāo),可以同時(shí)從時(shí)間和空間兩方面完成數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證的新方法。 第3章通過(guò)對(duì)珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)上游來(lái)水、網(wǎng)河河道水位及分流比等水文情勢(shì)及其演化、河道地形變化和防洪能力等方面的分析,針對(duì)網(wǎng)河區(qū)的河道演化進(jìn)行了多角度、多層次、全方位的時(shí)空兩相比對(duì)研究,相互印證,得到了珠江三角洲防洪安全的全新認(rèn)識(shí),有針對(duì)性的提出相應(yīng)建議和對(duì)策,為珠三角地區(qū)乃至整個(gè)廣東省的水利現(xiàn)代化建設(shè)提供參考。 第4章建立了珠三角地區(qū)全口徑經(jīng)濟(jì)社會(huì)供用水?dāng)?shù)學(xué)模型,在計(jì)算單元內(nèi)進(jìn)行供、用水量的匯總計(jì)算與平衡分析,獲取了珠三角地區(qū)2011年的全口徑經(jīng)濟(jì)社會(huì)供、用水量。并從供水、用水兩個(gè)方面分別進(jìn)行全口徑經(jīng)濟(jì)社會(huì)供用水量匯總,再由供用平衡實(shí)現(xiàn)相互驗(yàn)證,有效提高了全口徑經(jīng)濟(jì)社會(huì)供用水量計(jì)算成果的可靠性和準(zhǔn)確性。在大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上研究了珠三角地區(qū)的用水結(jié)構(gòu)和取、用水區(qū)域分布特點(diǎn),提出了利用控導(dǎo)工程對(duì)珠江三角洲進(jìn)行水資源再分配的方法,為探求實(shí)現(xiàn)珠三角地區(qū)供水安全的有效途徑進(jìn)行了有益的探索。 第5章在調(diào)查分析珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)現(xiàn)狀污染物排放情況和水質(zhì)狀況的基礎(chǔ)上,根據(jù)珠江三角洲的污染源、排污口布局以及水域水質(zhì)保護(hù)目標(biāo),分析計(jì)算了珠江三角洲各主要河道的天然水環(huán)境容量、理想水環(huán)境容量、可利用水環(huán)境容量和允許排放量等,結(jié)合現(xiàn)狀排放情況初步判斷珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)的水質(zhì)水生態(tài)安全狀況,并對(duì)入河排污量削減和環(huán)境容量利用等方面進(jìn)行了有益的探討,得到了初步的研究成果,提出了維護(hù)河道水生態(tài)安全的相應(yīng)措施以保障珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)的水質(zhì)水生態(tài)安全。 第6章總結(jié)全文工作,綜合分析、評(píng)價(jià)了珠江三角洲在防洪、供水、水質(zhì)水生態(tài)三個(gè)維度的水安全問(wèn)題及相應(yīng)對(duì)策,并指明了本論文今后有待繼續(xù)深入研究的方向。
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【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TV213.4
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本文編號(hào)：2388854