长距离调水工程水质安全研究与应用

长距离调水工程水质安全研究与应用

论文摘要

近年来,国家加大开展水环境保护和水污染防治等工作的力度,其中调水工程水质安全是保障人民饮水安全的一个关键问题,但至今尚未系统解决。作者在参加引滦入津水源保护工程管理信息系统建设开发的过程中,探索研究长距离调水工程水质安全若干重要问题,得到了一些启发,进而开展了研究工作,具体包括以下几个方面:(1)在归纳总结国内外长距离调水工程的特点和研究水质状况工作的基础上,提出长距离调水工程水质安全的基本概念,认为调水工程水质安全不单单是水源区和输水线路上水体自身的水质状况达标,更深一层是调水工程对流域生态环境的影响,归根到底是调水区和受水区人民的生命安全,体现了以人为本、人与自然和谐发展。(2)将河道水质模型、湖泊(水库)水质模型和水质评价模型联合起来,建立调水工程水质安全模型。从实际工程出发,以引滦入津调水工程为例,借鉴前人的研究成果,分析引滦20年来的水文水质监测成果,通过模型率定和模型验证,引滦入津调水工程水质安全模型精度较好,能对引滦全线水体水质进行趋势预测,掌握沿线各特征断面的水质的变化情况。(3)基于引滦入津工程水质现状,分析引滦沿线和于桥水库所面临的水环境问题,应用引滦入津调水工程水质安全模型,解决水质安全问题:研究黎河段河道冲污以解决输水初期入库水质比静水期差的问题;模拟于桥水库水质变化趋势,对于桥水库富营养化状况进行评价及预警;对于桥水库洪沥面源污染进行模拟分析进而控制面污染源;对水污染突发事件进行模拟预测,精确掌握污染物扩散速度和对下游的影响,为及时做出响应和采取相应措施提供科学依据。(4)以引滦入津调水工程水质安全模型为核心,结合网络、计算机、数据库、通信、3S等信息技术开发了引滦入津水资源管理系统,实现引滦入津调水工程水质安全管理的现代化,为其他引供水信息系统建设提供经验。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 选题背景及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 长距离调水工程概述
  • 1.2.2 河流健康状况研究进展
  • 1.2.3 湖泊水库富营养化研究进展
  • 1.2.4 长距离调水工程水质安全
  • 1.3 水环境数学模型研究进展
  • 1.3.1 水动力模型发展和分类
  • 1.3.2 水质模型发展和分类
  • 1.3.3 水质评价方法研究进展
  • 1.4 本文研究内容与创新点
  • 第二章 长距离调水工程水质安全研究
  • 2.1 长距离调水工程水质安全的基本概念
  • 2.1.1 长距离调水工程特点
  • 2.1.2 长距离调水工程水质现状
  • 2.1.3 长距离调水工程水质安全研究的必要性
  • 2.1.4 长距离调水工程水质安全的基本概念
  • 2.2 解决长距离调水工程水质安全问题的途径
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 调水工程水质安全数学模型
  • 3.1 河道水质模型
  • 3.1.1 基本控制方程
  • 3.1.2 求解方法
  • 3.2 湖泊(水库)三维水质模型
  • 3.2.1 基本控制方程
  • 3.2.2 求解方法
  • 3.3 水质组分平衡方程
  • 3.3.1 溶解氧平衡方程
  • 3.3.2 氮平衡方程
  • 3.3.3 磷平衡方程
  • 3.3.4 藻类和浮游植物平衡方程
  • 3.4 水质评价模型
  • 3.4.1 模糊综合评价
  • 3.4.2 湖泊(水库)营养状况评价
  • 3.5 非机理水质模型
  • 3.5.1 BP神经网络法水质模型原理
  • 3.5.2 求解方法
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 调水工程水质安全模型在引滦入津工程中的应用
  • 4.1 引滦入津调水工程背景
  • 4.1.1 引滦入津工程概况
  • 4.1.2 引滦入津水质安全状况
  • 4.1.3 引滦入津输水线路
  • 4.2 黎河段水质安全研究
  • 4.2.1 黎河输水水质监测成果分析
  • 4.2.2 黎河段河道水质模型建立
  • 4.2.3 黎河段河道水质预测
  • 4.2.4 黎河段水质安全分析
  • 4.2.5 非机理模型黎河段水质安全研究
  • 4.2.6 黎河段河道冲污研究
  • 4.2.7 本节小结
  • 4.3 于桥水库水质安全研究
  • 4.3.1 于桥水库及流域概述
  • 4.3.2 于桥水库入库和出库污染负荷统计分析
  • 4.3.3 于桥水库水质现状及污染源分析
  • 4.3.4 于桥水库三维水质模型建立
  • 4.3.5 于桥水库富营养化状况预警与分析
  • 4.3.6 于桥水库洪沥面源预测研究
  • 4.3.7 本节小结
  • 4.4 于桥水库下游段水质安全研究
  • 4.4.1 于桥水库下游段渠道水质模型建立
  • 4.4.2 于桥水库下游段水质趋势预测
  • 4.4.3 水污染突发事件模拟预测
  • 4.4.4 本节小结
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 长距离调水工程水质安全对策与面临的挑战
  • 5.1 长距离调水工程水质安全对策
  • 5.2 长距离调水工程水质安全面临的挑战
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 引滦入津水资源管理系统
  • 6.1 引滦入津水源保护工程管理信息系统
  • 6.2 引滦入津水资源管理系统
  • 6.3 本章小结
  • 第七章 结论与展望
  • 7.1 结论
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 发表论文和科研情况说明
  • 致谢
  • 相关论文文献

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