十堰市泗河流域水质模型及应用研究

论文摘要

十堰市地处南水北调中线工程汉江中上游核心水源区腹地,其水环境治理质量的好坏,对南水北调中线工程水源区水环境的安全有着非常重大的影响。随着城区向东发展,位于城东的白浪高新技术开发区和茅箭区经济技术开发区的建设步伐不断加快,城区东部组团的污水排放量日益增加,城区基础设施和污染防治设施建设相对滞后,大量未经处理的生活污水和工业废水直接排入泗河流域（排入马家河及茅塔河后汇入泗河）,对城区东部环境卫生状况造成十分不利的影响,同时泗河也是丹江口水库的一条重要支流,这也极大地影响了南水北调中线工程水源区水环境的安全。为了加强南水北调水源地周边地区生态环境的保护,解决城区东部组团污染污水处理的问题已迫在眉睫。本人分析了泗河水环境的状况,对泗河主要污染物BOD、COD、NH3-N、T-P、T-N、SS进行了监测。运用模糊数学的方法对泗河水质进行了评价,总结分析了泗河水质污染现状和成因。根据泗河的水文特征,选用一维稳态模型来模拟水质,建立了泗河水质模型。根据水文和水质资料对模型参数进行了识别,并对模型的可靠性进行验证,模拟值和实际值相对误差均小于10%,模型基本可靠。泗河水环境容量的确定,可用于河流的水质模拟和预测,为实施泗河污染物总量和排放强度控制提供基础资料,为泗河水污染控制的管理和决策提供科学依据。本文进而提出了两种污水处理方案,经过比较,推出了首选方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 综述
• 1.1 问题的提出
• 1.2 水污染简述
• 1.2.1 水体污染的定义
• 1.2.2 水污染对人体健康的危害
• 1.2.3 水体的自净作用
• 1.3 国内外水质模型的研究概况
• 1.4 研究的技术路线
• 1.5 研究的内容
• 2 流域水环境数学模型建立
• 2.1 天然河流污染带有机物水质模型
• 2.1.1 河流中有机物的迁移规律和基本方程
• 2.1.2 天然河流污染带有机污染物水质模型
• 2.1.3 有机物水质模型的逆运算公式
• 2.1.4 天然河流污染带水质模型的简化
• 2.2 天然河流一维水质模型的研究与改进
• 2.2.1 一维水质变化基本方程及其瞬时面源解
• 2.2.2 一维水质变化基本方程的连续面源解
• 2.2.3 江心排放污染带二维水质模型
• 2.2.4 岸边排放的污染物二维水质模型
• 2.2.5 水质预测的反问题即水质预测的逆运算公式
• 2.2.6 溶解态、悬浮态、底泥态污染物水质模型
• 3 十堰市泗河水环境状况
• 3.1 十堰市的城市概况
• 3.1.1 自然条件
• 3.1.2 水资源概况
• 3.2 泗河流域水环境现状
• 3.2.1 基本地形地貌
• 3.2.2 污染源调查
• 3.3 监测河流环境数据的方法
• 3.3.1 监测断面的布置原则
• 3.3.2 河流监测断面的设置方法
• 3.3.3 设置采样垂线和采样点的方法
• 4 泗河水质模型的研究
• 4.1 泗河水质模型的基本假设
• 4.2 模型的建立
• 4.2.1 模型方程
• 4.2.2 模型参数的确定
• 4.3 模型参数的验证
• 5 基于数学模型的泗河水环境治理
• 5.1 方案一湿地治理
• 5.2 方案二河流生物修复
• 5.3 方案三建立污水处理厂
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的论文