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太子河观—葠河段水质改善调控技术研究

作　者: 杨洵
导　师: 周惠成
学　校: 大连理工大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 闸坝 联合调度 水环境容量 水文水动力模型 水质模型
分类号: X522
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 117次
引　用: 2次
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内容摘要


太子河流域是东北老工业基地,用水消耗大,排污量也大,同时由于太子河干流修筑了多处水库、闸坝,枯水期时常发生断流现象,造成太子河下游水质严重污染,水环境恶化,已经严重影响到了流域内城市居民的生活质量,制约了当地社会经济的发展。因此,为了改善这一现状,本文选择太子河干流观音阁水库-葠窝水库河段为研究对象,建立了流域水文模型和河道水动力模型、水质模型,进行了水质水量联合调度的研究。本文的主要研究内容和成果如下：(1)以MIKE 11软件为求解工具,首先建立研究河段的降雨径流模拟模型,采用多年的历史径流资料进行模型参数率定；然后建立研究河段的水动力学模型,与水文模型耦合,率定河道糙率系数；并进行了参数取值合理性分析；水文水动力模型的模拟结果对实测数据拟合较好,所得模型参数能较好地反映流域的产汇流特征和河道的水流演进过程。(2)基于水文水动力模型,建立了水质模型,模拟确定污染物衰减系数和河道扩散系数。利用建立的水量水质模型进行了现状年的水质模拟,对各水功能区水环境容量进行了计算和评价,重点分析了枯水期的水环境容量。计算结果表明,以研究河段下游葠窝水库入库断面白石砬子为控制断面的排污控制区污染严重,枯水期水质为劣V类,水环境容量超过限值。通过分析指出河道径流量是制约枯水期水质提高的重要原因,适度增加河道水量可降低污染物浓度,提高水体自净容量和稀释容量。(3)进行了严重污染河段闸坝联合调度方案的研究,指出闸坝对河道水量的调节作用有限；从而研究观音阁水库与闸坝调度方式,联合调度结果表明,充分运用了水利工程的调控作用,水质仍未达标；在这种情况下考虑了控源,最终重度污染河段主要有机污染物COD和NH3-N达到了水功能区Ⅳ类水的水质目标,水环境容量显著增加。因此,增大枯水期水库下泄水量和控制排污量是改善研究河段水环境的关键环节。最后对全文作以总结,并对有待进一步研究的问题进行了展望。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究背景与研究意义  9-11
    1.1.1 太子河水污染与治理现状  9
    1.1.2 研究基础  9-10
    1.1.3 研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 水质模型  11-12
    1.2.2 水环境容量理论与实践研究  12-13
    1.2.3 闸坝调度对水环境的影响  13-14
  1.3 研究内容及技术路线  14-16
2 流域概况及MIKE模型软件简介  16-26
  2.1 太子河流域概况  16-17
  2.2 研究河段概况  17-20
  2.3 软件工具选择  20-22
  2.4 MIKE11主要模块  22-25
    2.4.1 降雨径流模块  22-23
    2.4.2 水动力模块  23-24
    2.4.3 水质模块  24-25
  2.5 小结  25-26
3 观葠区间水文水动力模型研究  26-40
  3.1 观葠区间降雨径流模拟及模型参数率定  26-31
    3.1.1 建立模型  26-27
    3.1.2 参数分析率定  27-30
    3.1.3 降雨径流模拟结果  30-31
  3.2 观葠区间河段水动力模型及参数率定  31-38
    3.2.1 建立模型  31-32
    3.2.2 参数分析率定  32-33
    3.2.3 模拟结果  33-38
  3.3 小结  38-40
4 观葠河段水环境容量计算  40-56
  4.1 研究河段排污及监测数据分析  40-43
    4.1.1 研究河段常年排污情况  40-41
    4.1.2 研究河段现状年排污及监测数据分析  41-43
  4.2 研究河段水质模型建立及参数率定  43-50
    4.2.1 模型建立  43-46
    4.2.2 参数率定  46-48
    4.2.3 模型结果与合理性分析  48-50
  4.3 现状年河段水量水质模拟  50-52
  4.4 水环境容量计算  52-55
    4.4.1 水环境容量计算方法  52-53
    4.4.2 水功能分区  53-54
    4.4.3 现状年水环境容量  54-55
  4.5 小结  55-56
5 水库与闸坝联合调度方案研究  56-74
  5.1 闸坝对水环境的影响  56-57
  5.2 水库闸坝联合调度方案研究  57-73
    5.2.1 调度目标  57
    5.2.2 闸坝方案实验  57-64
    5.2.3 闸坝调度方案  64-67
    5.2.4 水库调度方式  67-69
    5.2.5 控源方案  69-70
    5.2.6 综合方案结果  70-73
  5.3 小结  73-74
6 结论与展望  74-76
参考文献  76-78
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  78-79
致谢  79-80

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 水体污染及其防治 > 河流
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