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水窖水质管理与维护技术研究

作　者: 何春生
导　师: 张国珍
学　校: 兰州交通大学
专　业: 环境工程
关键词: 水窖集雨水源地水质维护影响因素
分类号: S277
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

我国西北地区是世界上干旱缺水最严重的地区。在西北地表水和地下水极端缺乏的干旱山区,雨水是唯一有潜力的水资源,所以寻找一种收集、利用雨水的方法是解决当地水资源短缺问题的有效途径。雨水蓄集利用主要是增强半干旱地区农业的抗旱能力,同时,人畜饮水基本上随着雨水集流工程的全面展开而得以解决,但是水质及其其他卫生状况也需深入调查研究。从目前的研究资料看,我国集雨工程的水质问题不容乐观,特别是窖水的污染较严重,其原因及相关治理措施仍需深入探讨,以利于提高水窖水质。为了使窖水水质得到改善,本文首先在对甘肃省庆阳市西峰示范点收集的雨水进行室外跟踪检测的基础上,利用数理统计模型建立西北村镇集雨水源地水质评价体系,对不同集雨场入流水窖的雨水进行了综合评价,并分析了造成水窖水质受污染的原因。结果表明：研究区内不同类型集雨水源地中,水泥地面和瓦屋面是集雨的最佳场地；集雨水质主要由化学需氧量、氨氮和总磷控制；集雨水受有机物质、地表尘土、人畜粪便污染明显,与人为活动密切相关。在对进窖雨水水质进行了评价和优选之后,实验研究了在红粘土、水泥、红粘土与水泥的混合材质模拟水窖中,贮存雨水水质指标pH.DO.CODMn.细菌总数随时间变化的规律。结果表明,随窖水自净作用的进行,CODMn和细菌总数先增大后缓慢降低并趋于一致,DO变化近似氧垂曲线;CODMn降解速率与其浓度呈一级反应关系,红粘土水窖的水体自净作用较强,耗氧速率常数K红粘土>K混合材料>K水泥；红粘土水窖、水泥和混合材质水窖自雨水贮存3个月后,在监测指标中,细菌总数分别下降了98%、65%、67%,CODMn分别下降了58%、34%,46%,NH4+-N分别下降了73%、51%、63%。再次,在分析研究了影响水窖水质的诸多因素后,通过正交实验设计,比较了温度、营养物质、悬浮物和磷对水质的影响力大小,从而通过控制主要影响因素达到保持水窖水质的稳定。实验结果表明：窖水微生物数量随环境温度和水中营养物质投加量的升高而明显的增多,随悬浮物和总磷投加量的升高,其数量变化较小。在对微生物的实验影响中,有机营养物质、温度和悬浮物为主要影响因子,磷含量为次要因素,所以减少进窖雨水水质中有机物的含量、降低窖水温度和浊度是控制微生物繁殖的首要措施。最后就水窖水质管理与实施在水窖工程位置的选择、水窖集雨环境的管护、水窖及配套设施的工程管护、水窖水源管护、水窖维护管理政策措施五个方面结合各地集雨工程的宝贵经验综合提出了水窖水质维护管理措施。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
引言  11-12
1 绪论  12-21
  1.1 概述  12-13
  1.2 雨水利用的国内外发展状况  13-16
    1.2.1 国外发展状况  13-14
    1.2.2 国内发展状况  14-16
  1.3 国内外集雨水质调查现状  16-17
    1.3.1 国外集雨水质现状  16
    1.3.2 国内集雨水质现状  16-17
  1.4 国内外水窖水质维护研究现状  17-19
  1.5 本论文研究内容  19-21
2 西北黄土塬地区集雨窖水水源地水质评价研究  21-30
  2.1 研究地区概况  21-22
  2.2 研究方法  22-24
    2.2.1 研究区集雨水质取样与检测分析  22-23
    2.2.2 优选评价方法  23-24
  2.3 结果与分析  24-28
    2.3.1 监测指标及其标准化处理  24-25
    2.3.2 相关系数矩阵及其特征值、特征向量、贡献率和累计贡献率  25-26
    2.3.3 主成分荷载分析  26-27
    2.3.4 水质综合评价结果  27-28
  2.4 改善措施及建议  28-29
    2.4.1 政策法规的健全  28
    2.4.2 集雨水源地水质保护技术体系的建立  28
    2.4.3 加强集雨水源地水质检测  28-29
    2.4.4 对群众保护水源地建议  29
  2.5 结论  29-30
3 不同材质模拟水窖中集雨水质变化规律研究  30-38
  3.1 模拟水窖材料及装置  30-31
  3.2 实验与分析方法  31-32
    3.2.1 实验方法  31
    3.2.2 分析方法  31-32
  3.3 结果与分析  32-37
    3.3.1 pH值随时间的变化  32
    3.3.2 DO随时间的变化  32-33
    3.3.3 细菌数量随时间的变化  33-34
    3.3.4 COD_(Mn)随时间的变化  34-37
  3.4 结论与建议  37-38
4 窖水水质环境影响因素实验研究  38-45
  4.1 实验  38-40
    4.1.1 实验方法  38-40
    4.1.2 分析方法  40
    4.1.3 实验用水  40
  4.2 实验结果与分析  40-44
  4.3 结论及建议  44-45
5 水窖水质维护管理与实施  45-53
  5.1 水窖蓄水系统  45
    5.1.1 蓄水主体  45
    5.1.2 主要附属设施  45
  5.2 水窖工程位置的选择  45-46
    5.2.1 选择原则  45-46
    5.2.2 基本要求  46
  5.3 水窖集雨环境的管护  46-47
  5.4 水窖及配套设施的工程管护  47-49
    5.4.1 水窖管护工作的主要内容  47
    5.4.2 检查渗漏的主要方法  47-48
    5.4.3 处理渗漏的主要措施  48
    5.4.4 电动潜水泵的运行与维护  48-49
  5.5 水窖水源管护  49-50
    5.5.1 集雨水前处理措施  49
    5.5.2 辅助净化保质措施  49-50
    5.5.3 水质的跟踪检测  50
  5.6 水窖维护管理实施政策措施  50-53
    5.6.1 计划管理  50
    5.6.2 质量标准  50
    5.6.3 组织管理  50-51
    5.6.4 资金的筹措与管理  51
    5.6.5 人员培训  51
    5.6.6 检查监督  51-53
6 结论与展望  53-55
  6.1 结论  53-54
  6.2 展望  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-59
攻读学位期间的研究成果  59-60

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