黄河白银段面源污染对水环境容量贡献研究

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。

目录

文摘

英文文摘

声明

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 %计算水环境容量matlab程序

参考文献

在校期间研究成果

致谢