小清河济南段水环境容量研究

摘要

水是人类生活、经济发展和社会稳定必不可少、不可替代的自然资源，也是生态环境的重要组成部分。水资源的匮乏和污染的日益严重，成为许多地区制约社会经济发展的“瓶颈”。水污染事件的增多，影响地区的稳定和发展。每年因水资源短缺和污染引发的问题，都会给经济造成巨大的损失。导致水体污染的重要原因，是对水环境容量的不合理利用。 对一个区域的水质、环境容量，进行全面、系统、综合的分析，确定污染物最大允许排放量，是实行水污染物总量控制的依据，也是有效保护、合理利用水资源的依据。所以，开展水环境容量研究，确定流域水环境容量，是制定合理的污染物排放总量控制目标以及促进水环境保护与经济同步发展的基础。 小清河是山东省泄洪、排涝、通航、灌溉、排污等综合性大型人工河道，也是省内唯一河海通航、水陆联运的河道。它担负着济南市承泄洪水的重要任务，是我国5条重要的国防河道之一。小清河流域所辖地区工业发达，人口集中，是山东省重要的工农业生产基地。近年来，随着工业发展，城市人口递增，工业废水和生活污水排放量也同趋增多。大量未经处理的废水和污水直接排入小清河，造成了河流水质污染，地表水环境恶化。 本文以济南市地表水环境功能区划为基础，对排入小清河的主要污染源进行调查，采用等标污染负荷法，找到了主要的污染源和污染物(COD和氨氮)；通过对水环境质量评价方法的分析对比，采用综合污染指数法，根据1997～2006年十年小清河济南段水质监测资料，评价了水环境质量，并且分析了水质变化的趋势。 本文将零维模型和考虑纵向扩散系数后的一维稳态模型Ⅰ、模型Ⅱ等三种水环境容量计算模型进行对比，确定了小清河济南段水环境容量的计算模型，即考虑纵向扩散系数的一维稳态水质模型Ⅰ；依据小清河各水文站2001～2006年实测流量成果，建立流量与其他水文参数的经验关系式；依据河道比降的变化情况，对不同河段的纵向扩散系数进行估值。在此基础上，选择小清河济南段历年最枯月平均流量90％保证率、最枯月近15年平均、最枯季近15年平均、枯水期近15年平均四种情况作为水文设计条件，比较精确的计算了四种条件下的水环境容量。把90％保证率下的水环境容量作为小清河济南段理想水环境容量的计算结果。本文依据水环境容量计算结果，制定了河道污染物削减目标，并提出一些水质保障的措施。即应该实施工程措施、管理措施和生态措施，建立与现代城市发展相适应的城市污水处理系统，截污分流，引水补源，疏浚底泥，规范沿岸排污口，恢复河道的生态、景观、泄洪等综合功能，促进城市生态的良性循环。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题的背景及意义

1.2水环境容量研究进展

1.2.1水环境容量的概念

1.2.2国外水环境容量研究进展

1.2.3国内水环境容量研究进展

1.3本文的主要工作

1.3.1污染源调查分析及水环境现状评价

1.3.2水环境容量计算模型的选取

1.3.3模型参数设计值的确定

1.3.4水环境容量的计算

1.3.5最大允许排污量的计算与污染物的削减

1.4技术路线

2小清河济南段概况

2.1自然地理概况

2.1.1地理位置

2.1.2地质地貌

2.1.3气象气候

2.1.4土壤植被

2.2社会经济概况

2.3水资源与水环境

2.3.1降水量

2.3.2河流水系

2.3.3水资源量

2.3.4河道与水环境

3小清河济南段污染源调查与水质评价

3.1污染源调查、分析与评价

3.1.1污染源调查

3.1.2污染源分析与评价

3.2水环境质量评价

3.2.1水环境质量评价方法概述

3.2.2水环境质量评价

3.2.3水质变化趋势分析

4河流水环境容量计算模型

4.1河流水质模型概述

4.1.1水质模型的分类

4.1.2零维水质模型

4.1.3一维水质模型

4.1.4二维水质模型

4.2小清河济南段水环境容量计算模型的选取

4.2.1模型选择的依据

4.2.2模型的确定

4.3计算模型的设计条件

4.3.1确定计算断面

4.3.2计算断面控制流域面积及断面间距

4.3.3水文条件

4.3.4边界条件

4.4计算模型参数的推求

4.4.1确定污染物降解系数

4.4.2确定纵向扩散系数

5小清河济南段水环境容量计算

5.1水体功能区划分

5.2水环境容量计算

5.2.1计算模型

5.2.2确定模型设计条件

5.2.3确定边界条件

5.2.4确定模型参数

5.2.5水环境容量计算

5.3计算结果分析

6小清河济南段污染物削减和水质保障措施

6.1污染物的削减

6.2水质保障措施

6.2.1工程措施

6.2.2管理措施

6.2.3生态措施

7结论

附图

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文