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城市非点源污染负荷定量化研究

作　者: 祁继英
导　师: 阮晓红
学　校: 河海大学
专　业: 环境工程
关键词: 城市非点源 SWMM模型降雨径流地表污染物累积污染负荷
分类号: X501
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 13次
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内容摘要

本论文以城市非点源污染负荷为研究对象,总结了目前国内外在城市非点源定量化计算方面的研究。对目前应用较为广泛的非点源负荷计算模型进行了分析比较,并深入分析SWMM模型的模拟机理。在对研究区域苏州古城区南园水系排水区片进行实地踏勘并调查非点源污染负荷累积冲刷特征的基础上,根据地形、排水分区、汇水特点,对研究区域进行概化。根据当地的降雨径流实测资料及经验系数构建基于暴雨管理模型(SWMM)的苏州古城区南园水系排水区片非点源污染负荷计算模型,并对苏州南园水系排水区进行非点源污染负荷定量化研究。本文将SWMM应用于苏州城区内排水区的非点源污染负荷研究,主要研究内容如下: (1) 分析研究城市暴雨模型——SWMM在非点源污染负荷计算方面的应用。对模型的径流模拟系统、污染物累积及径流冲刷模拟系统、管道输送模拟系统的原理及模型参数进行研究分析,进而讨论SWMM应用于研究区域非点源污染负荷模拟的可行性。 (2) 建立基于SWMM的苏州古城区南园水系排水区非点源污染负荷计算模型。根据研究区域GIS数据信息及实地踏勘信息,借鉴国内外相关研究的模型模拟参数,在对研究区域进行概化的基础上,建立研究区域的非点源污染负荷模型。 (3) 应用苏州古城区南园水系排水区非点源污染负荷计算模型进行研究区域的各种设计条件下的非点源污染负荷模拟。论文从“不同降雨强度条件下”、“不同雨型条件下”、“不同土地利用地表”角度模拟单次降雨非点源污染产污过程,计算单场降雨产生的非点源污染负荷量及污染负荷过程变化;在此基础上,进行了“枯水典型年条件下不同非点源控制管理措施条件下”的连续非点源污染模拟,计算年非点源污染负荷产生量,比较不同非点源污染负荷管理措施及不同管理效率下对非点源污染负荷的去除量。

全文目录

第一章绪论  12-24
  1.1 城市非点源污染定量化研究的意义  12
  1.2 城市非点源污染的特征研究  12-15
    1.2.1 非点源污染的概念  12-13
    1.2.2 城市非点源污染的特点  13-14
    1.2.3 城市非点源的主要来源  14-15
  1.3 城市非点源定量化研究进展  15-19
    1.3.1 非点源污染定量化研究方法  15-17
    1.3.2 城市非点源污染负荷模型的国内外研究进展  17-19
  1.4 城市非点源定量化研究发展方向  19-20
    1.4.1 现有国内外污染负荷模型研究的不足  19-20
    1.4.2 城市非点源定量研究方向  20
  1.5 本文研究思路  20-24
    1.5.1 论文来源  20-21
    1.5.2 研究目标  21
    1.5.3 研究模型选择  21-22
    1.5.4 研究技术路线  22-24
第二章 SWMM模型系统研究  24-52
  2.1 SWMM模型概述  24-26
  2.2 径流子系统模拟原理  26-37
    2.2.1 地面产流计算基本方程及求解  26-34
    2.2.2 地面汇流计算基本方程及求解  34-37
  2.3 地表污染物累积及冲刷模拟原理  37-41
    2.3.1 地表污染物的累积模拟  37-38
    2.3.2 地表污染物的冲刷模拟  38-41
    2.3.3 街道清扫模拟  41
  2.4 传输子系统模拟原理  41-49
    2.4.1 传输子系统的水动力计算方程  41-48
    2.4.2 传输子系统的水质计算方程  48-49
  2.5 SWMM系统在苏州古城区南园水系排水区片的适用性分析  49-51
    2.5.1 苏州古城区排水系统特征分析  49-50
    2.5.2 SWMM在研究区域的非点源污染负荷模拟适用性分析  50-51
  2.6 本章小结  51-52
第三章苏州古城区南园水系排水区非点源污染负荷模型的建立  52-64
  3.1 苏州古城区南园水系排水区概况  52-53
    3.1.1 地理位置  52
    3.1.2 气候与水文  52-53
    3.1.3 水系特征  53
  3.2 研究区域非点源污染来源及特性分析  53-54
  3.3 苏州古城区南园水系排水区非点源污染负荷模型的建立  54-62
    3.3.1 研究区域的排水模式  54-55
    3.3.2 研究区域排水系统概化  55-59
    3.3.3 径流系统模型的建立  59-60
    3.3.4 地表污染物累积和径流冲刷模型的建立  60-62
    3.3.5 输送系统模型的建立  62
  3.4 本章小结  62-64
第四章南园水系排水区非点源污染负荷研究  64-88
  4.1 不同降雨强度下非点源污染负荷量分析  64-70
    4.1.1 计算条件  64-65
    4.1.2 计算结果及分析  65-70
  4.2 不同雨型条件下非点源污染负荷量分析  70-76
    4.2.1 计算条件  70-71
    4.2.2 计算结果及分析  71-76
  4.3 不同土地利用类型的非点源污染负荷量分析  76-81
    4.3.1 计算条件  76
    4.3.2 计算结果及分析  76-81
  4.4 枯水典型年下连续非点源污染负荷量分析  81-87
    4.4.1 计算条件  81-82
    4.4.2 计算结果及分析  82-87
  4.5 本章小结  87-88
第五章总结与展望  88-96
  5.1 总结  88-90
    5.1.1 SWMM模型  88
    5.1.2 苏州古城区南园水系排水区片非点源污染负荷模型  88-89
    5.1.3 苏州南园水系片的非点源污染负荷计算上的应用  89-90
    5.1.4 论文研究不足  90
  5.2 进一步研究工作  90-96

城市非点源污染负荷定量化研究

内容摘要

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