冀西北地区河流水质模型研究及风险评价

论文摘要

当今由于我国经济的快速发展,逐渐造成了环境污染,其中尤为突出的是水环境污染。冀西北地区主要指位于河北省西北部的张家口市及其部分周边范围,其地处内蒙古高原与华北平原交汇之地,属寒温带大陆性季风气候,全年风多雨少,空气十分干燥,蒸发量较大,年内大多数河流常常出现断流状况。永定河水系位于北京的西南部,整条河流大部分位于冀西北地区,主要支流有壶流河、洋河、桑干河、妫水、清水河等,其中洋河、桑干河在冀西北地区具有一定的代表性,因而选取其作为具体研究对象,建立适合当地的水质模型并为河流水质污染防治和管理提供科学依据,具有现实意义。以此为背景,本学位论文首先对2014年和2015年所选河流各监测断面水质指标进行监测,而为了方便模拟计算,需对河道进行河网概化处理,因此,河道形状概化为水平底坡、梯形断面,为若干个不同断面串联而成的河道,选择河段间距为1000m,概化河道共2条,边界点4个;其次采用近期某年的监测数据及收集到的冀西北地区洋河、桑干河的河流特点建立河流一维水质模型,通过隐式有限差分格式进行离散并采用托马斯的“追赶法”进行求解,使用VC6.0软件进行编程,将计算所得模拟值与实测值进行比较分析,结果为七个监测断面三个水质指标的模拟值与实测值基本一致,大部分的相对误差在±20%以内,整体误差都不超过±40%,故符合水质模型计算精度的要求;再次是对已经建立好的水质模型进行参数的灵敏度分析以及模型的检验,灵敏度分析结果表明影相最大的均为水体流量Q,其次是纵向弥散系数E,而检验的结果为达有90%以上的数点的相对误差小于±20%,全部模拟结果均在±40%范围之内,这对于本课题所研究的河网来说,已令人满意;最后对洋河、桑干河流域规划水平年4月各监测点的水质指标浓度进行了水质风险性评价,三种水质指标的模糊可靠度均在90%以上,风险均很低,故达到地表Ⅱ类水质标准的概率很高。因此可以根据已经建立好的水质模型和已有的断面划分、边界条件、率定的参数及后期普查到的污染源的排放点,计算得到冀西北地区洋河、桑干河流域每一个河段的空间断面在年内任意模拟时刻的浓度值,可以得到不同河段由于污染源排入对水体中污染物浓度时空变化的影响,还可以根据模拟出来的数据以及实际所需的临界水质容许浓度和该地区河流水质功能区的划分对其进行水质风险性评价,找出不可靠的水质风险点,可已通过限值企业的污染物排放或集中附近居民生活污水或控制河流流量等,进一步的进行河流水质的污染防治工作。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 国艳红

导师: 罗义

关键词: 冀西北地区,一维水质模型,参数灵敏度,隐式有限差分,水质风险评价

来源: 河北建筑工程学院

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 河北建筑工程学院

分类号: X52;X820.4

总页数: 84

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