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淮河凤台县至淮南段水污染控制研究

关注热度:287   来源:新能源学术论文  作者:盈尚轩
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【摘要】: 面对日益恶化的淮河水环境状况,河流水动力和水质模型技术作为掌握河流生态环境现状和发展趋势的一个重要手段,在河流的水环境保护与管理中得到越来越广泛的应用。然而,虽然我国在河流水动力和水质模拟研究方面发展了大量工作,但尚未形成管理部门广泛认可的水动力与水质数值模拟方面的标准模型。本论文引入了在美国得到官方认可的、由美国陆军工程兵团河道实验站开发的平面二维有限元水动力模型RAM2与水质模型RAM4,并重点展开了RAM2和RAM4在淮河中的应用研究,为标准化河流水动力与水质模型做了尝试性工作,并为淮河水质环境保护和改善提供一定的参考依据。 本文以淮河水污染控制为目的,首先较系统地介绍了RMA2模型和RMA4模型。以淮河凤台县至淮南段为典型,对复杂的分流、汇流处进行网格加密优化,应用RMA2和RMA4进行模拟分析,对模型参数进行率定,确定了合适的水动力模型以及水质模型参数。本文还利用水质模型确定的衰减系数进行水环境容量计算,计算出不同保证率下每年污染物的削减量。最后结合阜阳市水利部门的规划,设计了限制排污量以及建立河滩人工湿地系统改善淮河水质的方案。通过RMA2模型和RMA4模型,数值模拟对比分析了不同情景下改善淮河水质前后的效果,通过理论分析所得治理措施可为科学制定淮河水环境保护措施提供相关科学依据。
【关键词】:地表水模拟系统 水动力学模型 水质模型 水环境容量 河滩人工湿地系统
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X52
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-7
  • 致谢7-13
  • 第一章 绪论13-25
  • 1.1 引言13-14
  • 1.2 研究区域概况14-17
  • 1.2.1 淮河流域自然地理概况14-15
  • 1.2.2 水环境状况分析15-17
  • 1.3 国内外相关研究现状17-23
  • 1.3.1 水动力与水质数值计算方法17-19
  • 1.3.2 河流水环境数值模拟研究19-21
  • 1.3.3 环境容量研究状况21-23
  • 1.4 研究目标、内容和思路23-25
  • 1.4.1 主要研究目标23
  • 1.4.2 主要研究内容23-24
  • 1.4.3 总体研究思路24-25
  • 第二章 水动力学模型25-39
  • 2.1 二维水动力学模型25-32
  • 2.1.1 二维水动力数学模型基本方程组25-26
  • 2.1.2 基本方程的数值离散26-30
  • 2.1.3 边界条件30
  • 2.1.4 初始条件30
  • 2.1.5 主要参数30-32
  • 2.2 计算程序结构及其应用分析32-33
  • 2.2.1 模型结构流程图32-33
  • 2.2.2 动边界的处理33
  • 2.3 基于 RMA2 的水动力学模型的建立33-39
  • 2.3.1 生成网格34-35
  • 2.3.2 边界条件和各项参数设定35-36
  • 2.3.3 模型计算结果36-39
  • 第三章 二维水质模型39-46
  • 3.1 淮河二维水质数学模型39-40
  • 3.1.1 水质数学模型的选取39
  • 3.1.2 模型控制方程39-40
  • 3.2 排污口概况40
  • 3.3 边界条件设定40
  • 3.4 水质参数的确定40-42
  • 3.5 水质模拟过程及结果分析42-46
  • 第四章 水环境容量计算46-53
  • 4.1 水环境容量的基本概念及影响因素46-47
  • 4.1.1 水环境容量的基本概念46
  • 4.1.2 水环境容量的影响因素46-47
  • 4.2 水环境功能区划分和排污口概化47
  • 4.2.1 水环境功能区划分47
  • 4.2.2 排污口概化47
  • 4.3 水环境容量的计算模型47-48
  • 4.4 研究区段水环境容量的计算48-49
  • 4.5 水文设计计算条件49-50
  • 4.5.1 设计流量值49
  • 4.5.2 设计流速值49-50
  • 4.6 水环境容量计算结果及分析50-53
  • 4.6.1 水环境容量计算结果50-51
  • 4.6.2 结果分析51-53
  • 第五章 淮河流域水污染控制措施53-58
  • 5.1 淮河污染的原因分析53-54
  • 5.2 水污染控制措施54
  • 5.3 建立人工河漫滩湿地系统提高淮河自净能力54-58
  • 第六章 总结与展望58-60
  • 6.1 主要结论58
  • 6.2 研究展望58-60
  • 参考文献60-63
  • 攻读硕士学位期间发表的论文63-64


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关键词: 地表水模拟系统

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