论文题目: 感潮河网水功能过渡区及水环境承载能力研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水力学及河流动力学
作者: 徐贵泉
导师: 褚君达
关键词: 感潮河网,水功能过渡区,长度,水环境承载能力,水量水质,数学模型,影响研究
文献来源: 河海大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文结合上海市科委关于“上海水环境综合整治环境功能区(完善)研究”和“苏州河环境综合整治二期水务工程环境效益研究”的重点科研课题,以及上海市水务局关于“上海市感潮河网水环境承载能力研究”的重大科研课题研究,针对水功能区划以及水资源的开发、利用、保护和管理工作中迫切需要解决的几个关键问题,进行系统研究,取得下列重要研究成果: 研究得出纵向分散系数的正确与否对水质模拟预测结果的影响不容忽视,通过对国内外关于纵向分散系数试验研究的大量参考文献调研,提出感潮河网地区水质数值模拟对纵向分散系数的合理取值范围,以及对纵向分散系数的计算公式调整经验系数的方法。 根据水功能过渡区的新理念和水环境承载能力的理论,首次分别推导出恒定均匀流和非均匀流流态下河流的水功能过渡区浓度分布及其长度计算公式,首次研究了恒定均匀流、非均匀流和非恒定流流态下河流水功能过渡区的长度计算方法,并系统分析了水动力特性、污染物特性、水功能过渡区类型和内源底泥污染等因素对河流水功能过渡区长度影响的变化规律。 结合感潮河网地区河道纵横交错、水流运动复杂、流向多变的特点,首次研究建立了符合实际、实用创新的感潮河网水环境承载能力数学模型。该模型不仅能够真实合理地反映水功能过渡区的长度与浓度分布的变化过程,及其对水环境承载能力的影响变化,而且能够全面正确地反映感潮河网水环境承载能力受边界水质变化、水质目标差异、调蓄水量多少、水利工程调控等多种因素影响下的时空变化规律。 利用上海统一城建坐标系统的数字地图资源,研究了感潮河网水量水质模型和水环境承载能力模型技术与GIS技术的无缝链接和集成创新。对实际河网,考虑了调蓄支河的水质及其与概化河网的水质动态变化耦合影响,采用一维和零维水质耦合模型来模拟计算水质的变化规律,细化了感潮河网水质模型的模拟功能,提高了模拟预测精度。实现了河网自动优化编码、智能化识别的功能,并建立了上海浦西地区基于数字河网的苏州河水系河网水量水质模型和水环境承载
论文目录:
第一章 绪论
1．1 研究的目的和意义
1．2 水功能区划研究概况
1．2．1 国外水(环境)功能区划的方法与实践
1．2．2 国内水(环境)功能区划的研究与进展
1．3 水环境承载能力研究概况
1．3．1 概念
1．3．2 研究现状
1．4 纵向分散系数研究概况
1．4．1 河流试验的纵向分散系数估算方法
1．4．2 河流纵向分散系数的研究现状
1．5 本文的研究内容和技术路线
1．5．1 本文的研究内容
1．5．2 研究技术路线
第二章 水功能过渡区浓度分布及长度研究
2．1 基本方程
2．2 恒定流的水功能过渡区浓度分布及长度研究
2．2．1 均匀流条件下的水功能过渡区
2．2．2 非均匀流条件下的水功能过渡区
2．2．3 水流静止时的水功能过渡区
2．3 非恒定流的水功能过渡区浓度分布及长度研究
2．3．1 单向非恒定流的水功能过渡区浓度分布及长度计算
2．3．2 感潮河流的水功能过渡区浓度分布及长度计算
2．4 感潮河网水功能过渡区范围研究
2．4．1 感潮河网水功能过渡区的分析
2．4．2 感潮河网水功能过渡区的计算方法
2．5 小结
第三章 水功能过渡区长度的影响因素分析
3．1 恒定流水功能过渡区长度的公式
3．2 水动力条件的影响分析
3．2．1 纵向分散系数变化的影响分析
3．2．2 河流断面平均流速变化的影响分析
3．3 污染物特性的影响分析
3．3．1 污染物综合衰减系数变化的影响分析
3．3．2 水质指标不同的影响
3．4 水功能过渡区类型不同的影响分析
3．5 底泥释放污染物的影响分析
3．6 水功能过渡区长度影响因素的灵敏度分析
3．7 小结
第四章 感潮河网水环境承载能力数学模型
4．1 感潮河网水质模型
4．1．1 计算河网水质基本方程
4．1．2 调蓄支河水质基本方程
4．2 感潮河网水环境承载能力模型
4．2．1 数值离散方程
4．2．2 计算方法
4．2．3 模型检验
4．3 小结
第五章 感潮河网水环境承载能力影响研究
5．1 上海市水功能区划简介
5．2 苏州河水环境承载能力影响研究
5．2．1 设计水文边界条件
5．2．2 设计水质边界条件
5．2．3 初始条件
5．2．4 控制条件
5．2．5 计算结果分析
5．3 浦南东片河网水环境承载能力影响研究
5．3．1 计算条件
5．3．2 计算结果分析
5．4 小结
第六章 结语
6．1 结论
6．1．1 水质模型中纵向分散系数的文献调研和分析
6．1．2 水功能过渡区浓度分布及长度研究
6．1．3 水功能过渡区长度的影响因素分析
6．1．4 感潮河网水环境承载能力数学模型研究
6．1．5 感潮河网水环境承载能力影响研究
6．1．6 本论文的创新
6．2 研究展望
参考文献
致谢
附录A:发表论文EI收录证明
附录B:获奖证书
发布时间: 2005-07-07
参考文献
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