本文關鍵詞：城市融雪徑流變化下松花江水質的多維響應研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：受春季冰雪消融的影響,我國北方地區(qū)的融雪徑流匯入河流會形成桃花汛,期間河流的水位和流場較其它季節(jié)會發(fā)生較大變化。與此同時,城市化進程使不透水面持續(xù)增加,北方城市融雪徑流產生的面源污染負荷也隨之增大,從而對流域水環(huán)境管理和水資源保護產生影響。本論文以松花江哈爾濱段為研究區(qū)域,為研究融雪徑流對松花江哈爾濱段水動力、水質的時空影響及變化規(guī)律,建立數學模型實現水環(huán)境的數值模擬。通過環(huán)境流體力學代碼(EFDC)模型建立了松花江哈爾濱市段水動力水質模型,并以實測水文、水質監(jiān)測數據進行了模型的參數率定和驗證。利用ArcGIS10.0對DEM影像進行矢量化,在Delft3D-RGFGRID中創(chuàng)建正交曲線網格,基于EFDC模型建立了松花江哈爾濱市段二維河流數值水動力模型。模擬了2014年1月至10月間的整個河段不同時空條件下的水動力變化情況,根據2014年實測數據率定和驗證,模擬水位與實測水位最大相差0.33m,相對誤差小于10%,吻合度高,可以較好的模擬河道水力要素隨時間及空間演變的規(guī)律。在水動力模型的基礎上構建了水質模型,以COD、NH3-N為主要模擬指標對模型進行了參數率定和驗證。驗證結果顯示COD、NH3-N在三處斷面的平均誤差、絕對平均誤差、相對誤差、均方根誤差、相對均方根誤差平均值分別為0.547、0.989、5.013%、1.169、19.302%和-0.043、0.1、16.951%、0.128、14.482%。根據本文建立的水動力-水質模型,模擬了基于降雪量增加20%、40%、60%三種情景下,冰雪消融期整個江段的COD濃度在18.67-21.29mg/L、18.71-21.65mg/L、18.75-22.04mg/L之間,NH3-N濃度在0.39-1.18mg/L、0.41-1.39mg/L、0.45-1.62mg/L之間�；谌谘囟仍黾�3℃和6℃兩情景下COD的最大濃度徘徊于21.89mg/L和22.47mg/L左右,NH3-N的最大濃度徘徊于1.72mg/L和2.01mg/L左右。在暴雪的降雪量高于65mm時,各斷面的COD濃度都高于20mg/L,為IV類水質,并呈現加速上升趨勢。在暴雪降雪量高于83.4mm時,除上游何家溝口,其余各斷面的NH3-N濃度均高于2mg/L,為劣V類水質。
【關鍵詞】：EFDC 冰雪消融期 松花江哈爾濱段 水動力-水質模擬
【學位授予單位】：哈爾濱師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X522
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內外研究進展11-13
• 1.2.1 水環(huán)境數值模型的發(fā)展11-12
• 1.2.2 EFDC水動力-水質模型的應用進展12-13
• 1.2.3 春季雪融水對河流的影響研究13
• 1.3 研究內容與技術路線13-15
• 第2章 研究區(qū)概況及EFDC模型的構建15-26
• 2.1 研究區(qū)概況15-16
• 2.2 EFDC模型概述16-19
• 2.2.1 水動力模塊16-17
• 2.2.2 水質模塊17-19
• 2.3 研究區(qū)流域匯水區(qū)的概化19-20
• 2.4 匯水區(qū)徑流量的計算20-22
• 2.5 研究區(qū)河流網格的劃分22-25
• 2.6 研究區(qū)河流底部地形概化25
• 2.7 本章小結25-26
• 第3章 EFDC松花江哈爾濱市段河流水動力的模擬26-34
• 3.1 水動力模型條件的設定26-28
• 3.1.1 邊界條件26-27
• 3.1.2 氣象條件27-28
• 3.2 水動力模型的率定28
• 3.3 水動力模型的驗證28-29
• 3.4 水動力模擬結果與分析29-33
• 3.4.1 水位變化結果與分析29-30
• 3.4.2 水深變化結果與分析30-31
• 3.4.3 流場及流速變化結果與分析31-33
• 3.5 本章小結33-34
• 第4章 EFDC松花江哈爾濱市段河流水質的模擬34-46
• 4.1 城市雪融水、雨水徑流的污染負荷的計算34-35
• 4.2 水質模型的初始條件35-37
• 4.3 EFDC水質模型的構建37-38
• 4.4 EFDC模型水質參數的率定38
• 4.5 水質模型的驗證分析38-42
• 4.5.1 COD濃度的驗證38-40
• 4.5.2 NH_3-N濃度的驗證40-42
• 4.6 水質模擬結果與分析42-45
• 4.6.1 冰雪消融期及枯、平、豐水期COD濃度的變化分析42-43
• 4.6.2 冰雪消融期及枯、平、豐水期NH3-N濃度的變化分析43-45
• 4.7 本章小結45-46
• 第5章 哈爾濱市區(qū)雪融水變化對松花江水質的影響46-57
• 5.1 不同降雪量下城市融雪徑流對水質的影響46-51
• 5.1.1 COD濃度的影響分析46-48
• 5.1.2 NH_3-N濃度的影響分析48-51
• 5.2 不同融雪溫度下城市融雪徑流對水質的影響51-54
• 5.2.1 COD濃度的影響分析51-53
• 5.2.2 NH_3-N濃度的影響分析53-54
• 5.3 遭遇不同程度暴雪城市融雪徑流對水質影響的預測54-56
• 5.3.1 COD濃度的預測54-55
• 5.3.2 NH_3-N濃度的預測55-56
• 5.4 本章小結56-57
• 結論57-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文63-65
• 致謝65

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1 李懷恩;劉增超;秦耀民;杜光斐;董雯;;西安市融雪徑流污染特性及其與降雨徑流污染的比較[J];環(huán)境科學學報;2012年11期

2 ;[J];;年期

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1 張璞;李賢成;劉艷;李楊;;瑪納斯河流域冬季氣候對春季融雪徑流的影響分析[A];第28屆中國氣象學會年會——S6冰凍圈與極地氣象學[C];2011年

2 孫思淼;戴長雷;曹偉征;關佳南;;高寒區(qū)小流域春季融雪徑流與降水關系初步分析——以柳樹河為例[A];農業(yè)、生態(tài)水安全及寒區(qū)水科學——第八屆中國水論壇摘要集[C];2010年

3 李龍輝;肖迪芳;楊春生;;寒冷地區(qū)融雪徑流和融凍期降雨徑流計算模型的初探[A];中國水利學會2013學術年會論文集——S3防汛抗旱減災[C];2013年

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1 房世峰;新疆融雪徑流預報及其不確定性研究[D];新疆大學;2010年

2 穆振俠;高寒山區(qū)降水垂直分布規(guī)律及融雪徑流模擬研究[D];新疆農業(yè)大學;2010年

3 楊倩;東北地區(qū)積雪時空分布及其融雪徑流模擬[D];吉林大學;2015年

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1 唐世南;典型凍土區(qū)融雪徑流影響因素分析研究[D];黑龍江大學;2015年

2 黃永生;SRM融雪徑流模型參數不確定性研究[D];西北師范大學;2015年

3 王宏;城市融雪徑流變化下松花江水質的多維響應研究[D];哈爾濱師范大學;2016年

4 喬鵬;干旱區(qū)雙層分布式融雪徑流模型研究[D];新疆大學;2011年

5 房世峰;基于“3S”技術的分布式融雪徑流模型的設計和應用[D];新疆大學;2007年

6 藺虎;基于GIS技術的分布式融雪模型及融雪徑流預報系統(tǒng)的設計與應用[D];新疆大學;2013年

7 秦艷;WRF與干旱區(qū)分布式融雪徑流模型的耦合及應用研究[D];新疆大學;2010年

8 楊與廣;季節(jié)性凍土存在條件下融雪徑流模型研建[D];新疆大學;2012年

9 陸平;基于MODIS數據的新疆瑪納斯河流域積雪監(jiān)測與融雪徑流模擬[D];中國地質大學（北京）;2005年

10 靳月燦;“融雪徑流—古沖溝”型礦井突水致災模式研究[D];中國礦業(yè)大學;2014年

  本文關鍵詞：城市融雪徑流變化下松花江水質的多維響應研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：471335