黄河白银段面源污染对水环境容量贡献研究

论文摘要

面源污染具有污染发生的间歇性、突发性、复杂性特点,常常与降水、气温等气候因素有关,目前成为影响水体的重要污染源,是水质恶化的一大威胁。本文以黄河白银段流域为研究对象,收集整理了2002黄河白银段监测数据,利用人工神经网络的方法(BP网络和SOM网络)对黄河白银段水质现状进行评价。利用一维水质模型,分析了研究区域内点源污染物COD、氨氮对水环境容量的贡献,然后利用平衡法的原理计算出面源污染对水环境容量的贡献；最后确定了黄河在该段,在不同水期(枯水期、丰水期、平水期)下,COD、氨氮的合理水环境容量。利用一维水质模型计算水环境容量时,为了方便计算机程序的控制,文章建立了影响水环境容量各因素的系数矩阵,如：某个节点处废水流量、河流的流量、水质目标值、某种污染的降解系数等。然后利用一维水质模型得到的各系数矩阵之间的关系,利用处理矩阵的软件(如：matlab),进行矩阵的四则运算,从而使得该模型的程序化功能大大加强。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 控制单元环境质量现状评价研究
• 1.3.2 控制单元面源污染贡献模型研究
• 1.3.3 控制单元合理水环境容量研究
• 1.4 技术路线
• 2 面源污染简述
• 2.1 面源污染
• 2.2 面源污染特点
• 2.3 面源污染现状
• 2.3.1 国外现状
• 2.3.2 国内现状
• 2.4 面源污染危害
• 2.4.1 水体富营养化,可利用水资源减少
• 2.4.2 地下水质恶化,影响人们生产生活
• 2.4.3 肥料流失,降低土地生产潜力
• 2.4.4 土壤盐渍化加剧,土地资源损失严重
• 3 白银市区域背景
• 3.1 白银市自然环境
• 3.1.1 白银市地理位置
• 3.1.2 白银市气候条件
• 3.1.3 白银市水资源
• 3.1.4 白银市地势
• 3.2 白银市社会环境
• 3.2.1 白银市行政区划
• 3.2.2 白银市人口
• 3.2.3 白银市2002年全市GDP值
• 3.2.4 白银市经济结构
• 3.3 白银市黄河支流概况
• 3.4 白银市区用水情况
• 4 控制单元
• 4.1 水环境功能区划
• 4.2 水质目标
• 4.3 控制断面
• 4.4 控制单元水质现状评价
• 4.4.1 控制断面水体水质污染状况
• 4.4.2 控制单元水质评价
• 5 人工神经网络水质现状评价
• 5.1 BP网络（Back-Propagation Network）
• 5.1.1 BP网络原理
• 5.1.2 BP网络结构
• 5.1.3 BP网络水质评价具体实现
• 5.1.4 BP网络水质评价模型实例
• 5.2 SOM网络（Self-Organizing Feature Map）
• 5.2.1 SOM网络原理
• 5.2.2 SOM网络结构
• 5.2.3 SOM网络水质评价具体实现
• 5.2.4 SOM网络水质评价模型
• 5.3 结论
• 6 面源污染分析
• 6.1 黄河白银段水环境污染贡献分析
• 6.1.1 生活污染源
• 6.1.2 工业污染源
• 6.1.3 规模化畜禽养殖污染源
• 6.1.4 径流污染源
• 6.1.5 黄河白银段各地区各污染物总量
• 6.2 结论
• 7 面源污染对水环境容量贡献
• 7.1 面源污染对水环境容量贡献计算模型
• 7.2 河流水质模型
• 7.2.1 模型假设
• 7.2.2 一维水质模型理论基础
• 7.2.3 一维水质模型建立
• 7.2.4 河流一维模型水环境容量计算
• 7.3 黄河白银段点源对水环境容量贡献计算
• 7.4 黄河白银段面源对水环境容量贡献计算
• 7.4.1 黄河白银段监测断面上游点源入河情况
• 7.4.2 各监测断面水质实际监测值及水文情况
• 7.4.3 面源环境容量计算
• 7.4.4 小结
• 7.5 黄河白银段合理水环境容量计算
• 7.5.1 黄河白银段点源污染物入河基本情况
• 7.5.2 黄河白银段COD和氨氮降解系数
• 7.5.3 建立影响水环境容量各因素矩阵
• 7.5.4 计算合理水环境容量
• 7.6 结论与展望
• 附录
• 参考文献
• 在校期间研究成果
• 致谢