小流域水環(huán)境系統(tǒng)運行特性分析
本文關(guān)鍵詞:小流域水環(huán)境系統(tǒng)運行特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文從流域?qū)哟蔚乃h(huán)境污染控制出發(fā),依據(jù)水環(huán)境系統(tǒng)基礎(chǔ)理論,通過選取流江河渠縣段進行水環(huán)境系統(tǒng)運行特性研究。論文在調(diào)查小流域水環(huán)境的自然環(huán)境概況、水系空間結(jié)構(gòu)等基本信息的基礎(chǔ)上,將流域水環(huán)境系統(tǒng)進行概化,分析小流域水環(huán)境系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并確定水質(zhì)響應(yīng)區(qū)域為270km2,河道長度為49.5km;诹鹘忧h段的基本概況,依據(jù)渠縣多年水文資料及流江河流域水系空間結(jié)構(gòu),將研究區(qū)域劃分為13段,選取降雨期(p=5、p=2)和非降雨期作為典型研究工況,研究水動力運行特性。通過計算參數(shù)矩陣分析可知:p=5時河道最終輸出流量為585.42m3/s,p=2時河道最終輸出流量為32184m3/s,且兩個工況下各斷面流量處于均勻變化狀態(tài),呈現(xiàn)逐漸遞增的趨勢;非降雨河道流量基本無變化。降雨期的流速均比非降雨期的流速大,但降雨期和非降雨期流速均呈現(xiàn)出先遞增再逐漸降低的趨勢,且該變化趨勢與坡度的變化趨勢相符。結(jié)合污染源分布現(xiàn)狀和水動力特性,研究水環(huán)境耗氧污染物的降解過程及氧輸送特征。建立合理的水質(zhì)響應(yīng)預測模型,基于最優(yōu)化分析,計算3個水力工況下的各個斷面的水質(zhì)運行參數(shù)值,降雨期p=5時,k1值范圍為:0.16~0.33/d;kN值范圍為:0.12~0.30/d;k2值范圍為:0.24~0.39/d。降雨期p=2時,k1值范圍為:0.13~0.29/d;kN值范圍為:0.09~0.25/d;k2值范圍為:0.22-0.36/d。非降雨期,k1值范圍為:0.09-0.27/d;kN值范圍為:0.07-0.23/d;k2值范圍為:0.19-0.32/d。從3個數(shù)據(jù)整體趨勢來看,k1.p=5>k1,p=2>k1.非降雨期;kN,p=5>kN,p=2>kN.非降雨期;k2,p=5>k2,p=2>k2非降雨期。結(jié)合水質(zhì)變化參數(shù)計算結(jié)果,分析研究區(qū)域水環(huán)境水質(zhì),通過分析得出:降雨期比非降雨期河流自凈能力強,綜合衰減系數(shù)大,河流復氧能力較強;各斷面的溶解氧濃度均能滿足河中魚類存活最低需氧量的要求。在有污染物入河的條件下,P=5工況期間,斷面5之后的河段水質(zhì)不能滿足河中魚類存活最低需氧量(5mg/L)要求,最終斷面的輸出溶解氧濃度為274mg/L;p=2工況期間,斷面4之后的河段溶解氧含量已低于5mg/L,斷面10之后的河段溶解氧濃度陡降,至斷面12處溶解氧含量逼近于0;非降雨期,斷面2之后的河段溶解氧含量已低于5mg/L,至斷面11處溶解氧含量逼近于0,說明降雨期由于地表徑流匯入河流,河流流量增大,導致河流徑污比增大,這有利于污染物的混合稀釋,自凈程度相對較快,但結(jié)合無污染物入河情況下溶解氧含量分布情況可知,在有污染污染物入河時候,降雨強度較小時,河流稀釋和自凈能力也不足以降解入河污染物。此外,非降雨期河流流量小、流速小的情況下,河道自凈能力嚴重不足,出現(xiàn)長距離黑臭河段。根據(jù)3個工況下水質(zhì)運行結(jié)論,建議采取污染源治理、人工復氧及水體涵養(yǎng)林等措施。
【關(guān)鍵詞】:小流域 水環(huán)境系統(tǒng) 運行工況 水質(zhì)預測 特性分析
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X52
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-12
- 第1章 緒論12-20
- 1.1 研究背景及意義12-14
- 1.1.1 研究背景12-13
- 1.1.2 研究意義13-14
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
- 1.2.1 小流域研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.2 水環(huán)境容量的研究現(xiàn)狀15
- 1.2.3 水質(zhì)評價及預測的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2.4 水污染負荷的分配模式研究現(xiàn)狀16-18
- 1.3 研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線18-20
- 1.3.1 研究目的18
- 1.3.2 研究內(nèi)容18
- 1.3.3 技術(shù)路線18-20
- 第2章 小流域水環(huán)境系統(tǒng)基礎(chǔ)理論20-31
- 2.1 小流域水環(huán)境系統(tǒng)20-22
- 2.1.1 小流域20
- 2.1.2 小流域水環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20-21
- 2.1.3 小流域水環(huán)境系統(tǒng)的概化21-22
- 2.2 小流域形狀特征22-24
- 2.3 小流域水環(huán)境系統(tǒng)運行特征24-31
- 2.3.1 小流域水環(huán)境系統(tǒng)水力運行特征24-26
- 2.3.2 小流域水環(huán)境系統(tǒng)耗氧及復氧特征26-31
- 第3章 流江河渠縣段概況31-43
- 3.1 自然地理概況31-33
- 3.1.1 地理位置31-32
- 3.1.2 氣候特征32
- 3.1.3 水文地質(zhì)32-33
- 3.2 流域水系概況33-35
- 3.2.1 流域水系結(jié)構(gòu)33-35
- 3.2.2 匯水區(qū)域地形地貌特征35
- 3.2.3 河道水動力特征35
- 3.3 水環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)35-38
- 3.4 流域水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析38-43
- 3.4.1 流域污染源調(diào)查38-41
- 3.4.2 污染負荷統(tǒng)計41-42
- 3.4.3 水環(huán)境水質(zhì)分布特征42-43
- 第4章 流江河渠縣段水環(huán)境系統(tǒng)運行特性分析43-68
- 4.1 水環(huán)境水力工況分析43-47
- 4.1.1 降雨期43-46
- 4.1.2 非降雨期46-47
- 4.2 水環(huán)境耗氧與復氧工況分析47-60
- 4.2.1 水環(huán)境系統(tǒng)水質(zhì)變化特征參數(shù)的分析47-55
- 4.2.2 計算邊界條件的確定55-56
- 4.2.3 水質(zhì)參數(shù)率定56-60
- 4.2.4 計算成果分析60
- 4.3 流域水環(huán)境系統(tǒng)特性分析60-65
- 4.3.1 水力特性分析60-63
- 4.3.2 水環(huán)境水質(zhì)分析63-65
- 4.4 小流域水環(huán)境問題控制措施65-68
- 結(jié)論與建議68-71
- 結(jié)論68-69
- 建議69-71
- 致謝71-72
- 參考文獻72-74
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