淮河干流鲁台子至浮山河段水质模拟与分析

论文摘要

淮河流域现状水污染严重，主要污染物为高锰酸盐及氨氮，是国家重点治理的“三河三湖”之一。淮河干流上闸坝的兴修，使得淮河已经成为一条高度人工控制河流。淮河降水量年内分配不均，降雨主要集中在每年的6~9月份。枯水期，上游闸坝关闸蓄水，河道径流量小，水体自净能力微弱，河道周边连续不断的排污使得水质恶化；汛期，上游首次开闸泄水时，枯水期积蓄的高浓度污水团在较短的时间内流入干流，与干流前期已受到污染的水体产生叠加，汛期初期往往容易形成严重的污染事故。研究表明，颍河和涡河下泄的污水是造成淮河汛期水体污染的主要因素，其中颍河的影响尤为重要。本文以SMS软件的RMA2和RMA4模块作为研究手段，建立了汛期淮河干流鲁台子至浮山河段的水动力模型，枯水期淮河干流鲁台子至田家庵河段以及吴家渡（蚌埠）至临淮关河段的水动力模型，并在模拟验证的基础上建立水质模型。以氨氮作为研究指标，对汛期初期和枯水期时，淮河干流上游和颍河不同来水量以及不同污染浓度的情况进行模拟，水质模拟结果与实际情况比较符合。通过分析模拟结果，得出研究区域污染物迁移转化的趋势；利用水质模型确定的衰减系数计算研究河段水环境容量，为淮河流域的治理以及污染的预防提供参考作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 研究区域基本情况
• 1.1.1 水系概况
• 1.1.2 水质概况
• 1.2 课题研究意义
• 1.3 国内外研究动态
• 1.3.1 水动力模型
• 1.3.1.1 水动力模型概况
• 1.3.1.2 水动力模型发展过程
• 1.3.2 水质模型
• 1.3.3 模型数值求解方法
• 1.4 研究目标、内容和思路
• 1.4.1 主要研究目标
• 1.4.2 论文研究内容
• 1.4.3 论文研究思路
• 第二章 淮河干流水动力模型的建立与参数率定
• 2.1 水动力模型
• 2.1.1 RMA2 模型基本控制方程
• 2.1.2 基本控制方程的数值离散
• 2.1.3 基本控制方程的数值求解
• 2.2 边界条件和初始条件
• 2.2.1 边界条件
• 2.2.2 初始条件
• 2.3 基本参数的确定
• 2.3.1 糙率
• 2.3.2 紊流交换系数 E
• 2.4 RMA2 水动力模型的建立
• 2.4.1 网格生成及导入高程值
• 2.4.2 边界条件与参数的设定
• 2.4.3 模型率定与验证
• 2.4.4 模型运行结果
• 2.5 本章小结
• 第三章 淮河干流水质模型的建立与参数率定
• 3.1 淮河流域水资源问题
• 3.2 RMA4 水质模型控制方程
• 3.3 水质参数的确定
• 3.3.1 扩散系数
• 3.3.2 衰减系数
• 3.4 模型运行与验证
• 3.4.1 初始条件的设定
• 3.4.2 模型运行与验证
• 第四章 淮河干流水质模拟与分析
• 4.1 污染物质的迁移
• 4.2 污染带特性分析
• 4.3 模型的应用
• 4.3.1 淮河干流汛初期水质模拟与分析
• 4.3.2 淮河干流枯水期水质模拟与分析
• 4.4 水环境容量的研究
• 4.4.1 水环境容量的基本概念
• 4.4.2 水环境容量的计算公式
• 4.4.3 水环境容量的计算
• 4.5 结语
• 第五章 总结及展望
• 5.1 总结
• 5.2 问题与不足
• 5.3 研究展望
• 参考文献