本文關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線工程污染物輸移試驗(yàn)?zāi)M研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國水資源供需不匹配,其中南方水多北方水少,調(diào)水工程的建設(shè)對改善我國北方水資源短缺、優(yōu)化水資源配置意義深遠(yuǎn)。南水北調(diào)中線多為明渠輸水,干渠上橋梁與水工建筑眾多,存在發(fā)生突發(fā)性水污染事故的風(fēng)險(xiǎn),水污染事故發(fā)生時(shí)需要對渠道水質(zhì)進(jìn)行快速預(yù)測。本文以南水北調(diào)中線污染物運(yùn)移特性研究為背景,在現(xiàn)場調(diào)查和模型試驗(yàn)?zāi)M的基礎(chǔ)上,研究了發(fā)生突發(fā)性水污染事件下污染物的輸移規(guī)律,提出了突發(fā)性水污染事件發(fā)生后的處理措施。主要研究內(nèi)容如下：(1)對NaCl、紅墨水、氨氮、機(jī)油4種物質(zhì)在渠道中進(jìn)行了輸移模型試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,在通水流量為6.85×10-3m3/s情況下,NaCl、紅墨水、氨氮的濃度變化趨勢大致相同,四種投放物質(zhì)在斷面2.5 m時(shí)相對于監(jiān)測斷面0.5 m處的稀釋度達(dá)到90%。(2)在不考慮污染物輸移過程衰減的條件下,通過不同示蹤劑對渠道的縱向離散系數(shù)進(jìn)行確定。結(jié)果顯示,在通水流量為6.85×10-3m3/s情況下,通過示蹤法計(jì)算結(jié)果(2.44 m2/s)與愛爾德(Elder)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算值(2.41 m2/s)接近。利用室內(nèi)模擬試驗(yàn)的對污染物縱向擴(kuò)散過程的分析在一定程度上能夠反映工程渠道中污染物的輸移狀況。(3)現(xiàn)場調(diào)查的結(jié)果顯示,渠道中水體的含沙量在0.3～0.5 kg/m3之間,濁度在0.8～1.7 NTU之間。據(jù)南水北調(diào)中線局設(shè)立的自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測站的檢測結(jié)果,渠道中水質(zhì)達(dá)到了Ⅱ類飲用水標(biāo)準(zhǔn)�，F(xiàn)場測定水面的最大冰厚為0.9 cm,且通過攔冰鎖后的最大冰厚為0.1 cm,冰凍、泥沙對工程輸水的影響很小。(4)基于實(shí)測的數(shù)據(jù)結(jié)果與理論公式,驗(yàn)證了污染物的縱向離散過程近似服從正態(tài)分布。針對于南水北調(diào)中線實(shí)際渠道中的氨氮污染進(jìn)行了分析,通過一維水質(zhì)模型公式推導(dǎo)出污染時(shí)長與污染物到達(dá)斷面的起始時(shí)間均為關(guān)于斷面位置x的二次函數(shù)方程,且方程的各項(xiàng)系數(shù)關(guān)于投放量w的表達(dá)式。在工程實(shí)際中,對于機(jī)油類不溶性污染物可通過過濾、撇油的方式進(jìn)行處理；對于可溶性污染物,可根據(jù)污染物在確定斷面的污染時(shí)長,對污染水體進(jìn)行分流處理。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求,自行設(shè)計(jì)了一種多點(diǎn)取樣器。該取樣器由固定裝置、收集裝置、控制裝置和動(dòng)力裝置4部分構(gòu)成。具備操作簡單、沒入體積小、對渠道水體流場擾動(dòng)小等多方面的優(yōu)點(diǎn),并實(shí)現(xiàn)了對多個(gè)采樣點(diǎn)的同時(shí)取樣,保證了所取的水樣的代表性和真實(shí)性。
【關(guān)鍵詞】：水污染控制 縱向擴(kuò)散系數(shù) 示蹤法 模型試驗(yàn) 多點(diǎn)取樣器
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X52;TV68
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析10-14
• 1.2.1 調(diào)水工程對環(huán)境的影響10-11
• 1.2.2 突發(fā)性水污染事件對調(diào)水工程的影響11-12
• 1.2.3 河流污染物輸移模型試驗(yàn)研究進(jìn)展12-13
• 1.2.4 縱向離散系數(shù)的研究進(jìn)展13-14
• 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容14
• 1.3.2 技術(shù)路線14-16
• 2 南水北調(diào)石家莊段的渠道結(jié)構(gòu)及其水文、水環(huán)境特征16-24
• 2.1 研究區(qū)概況16
• 2.2 南水北調(diào)中線石家莊段現(xiàn)狀調(diào)查16-23
• 2.2.1 考察地點(diǎn)的選取16-17
• 2.2.2 現(xiàn)場考察的路線17-18
• 2.2.3 現(xiàn)場考察內(nèi)容18-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 污染物輸移渠道模型試驗(yàn)24-45
• 3.1 渠道試驗(yàn)的模型概化24-28
• 3.1.1 模型試驗(yàn)場地布置24-25
• 3.1.2 模型試驗(yàn)比尺設(shè)計(jì)25-26
• 3.1.3 MS-2015B型多點(diǎn)取樣器的研制26-28
• 3.2 試驗(yàn)儀器的率定28-34
• 3.2.1 模型試驗(yàn)所需儀器與藥品28
• 3.2.2 率定實(shí)驗(yàn)原理28-29
• 3.2.3 率定實(shí)驗(yàn)過程29-32
• 3.2.4 率定誤差分析32-33
• 3.2.5 討論33-34
• 3.3 渠道模型試驗(yàn)過程34-43
• 3.3.1 試驗(yàn)場地基本情況34-35
• 3.3.2 污染物輸移試驗(yàn)準(zhǔn)備35-36
• 3.3.3 污染物輸移試驗(yàn)內(nèi)容36-39
• 3.3.4 結(jié)果與討論39-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 4 水污染的動(dòng)力學(xué)分析及其控制45-58
• 4.1 明渠模型水流中污染物的離散45-50
• 4.1.1 渠道中污染物移流離散的幾個(gè)階段45-47
• 4.1.2 渠道離散系數(shù)方程的建立47-48
• 4.1.3 結(jié)果分析48-50
• 4.2 渠道中不同污染物的控制50-57
• 4.2.1 污染物擴(kuò)散的影響范圍50-56
• 4.2.2 突發(fā)性水污事件的應(yīng)對措施56-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 5 結(jié)論與展望58-60
• 5.1 結(jié)論58-59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況63-64
• 致謝64-65

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