汉江上游（陕西段）水环境容量研究

摘要

水环境容量是合理规划水资源的基础和依据。随着工业和城镇化的发展，水污染问题越来越严重。为了合理有效地运用水资源进行社会经济建设，需要计算水环境容量，以便为环境管理提供依据。论文通过调查分析汉江上游（陕西段）现阶段水质、经济、生态等，确定COD（化学需氧量）为研究区域的主要污染因子。分析了不同水质模型以及水环境容量计算方法的特点，选用MIKE软件中的水动力模块耦合对流扩散模块对汉江安康段20km的河床糙率以及COD的降解系数进行率定。研究了河段不均匀系数与流速、污染物降解系数以及河宽等因素之间的关系。分析了传统一维水环境容量计算公式存在的缺点，从不均匀系数和水质达标率两方面对计算公式进行修正。研究的主要成果如下： (l)经研究，不均匀系数的大小与河段的流速、降解系数、河宽、排污口距离上游断面距离以及排污河长占总河长比例有关，研究计算可得小河、中河、大河对应的不均匀系数取值范围分别为0.8～1.0、0.4～0.8、0.1～0.4。 (2)文中采用MJKE21水动力模型耦合对流扩散模型，对汉江安康段20km的河段地形进行非结构网格划分。模型计算采用有限元法，最终确定该段的糙率n=0.028～0.03.COD的降解系数在枯水期、平水期、丰水期分别为1(=0.1/d、k=0.175/d、k=0.18/d，率定值满足相关规范要求。 (3)文中通过引入不均匀系数和水质达标率对传统一维水环境容量计算公式进行修正。选定的不均匀系数和水质达标率分别为0.8、0.5，计算的结果是传统计算方法结果的85.4%。 (4)枯水期的13个功能区和平水期的7个功能区需要对污染物进行削减，丰水期流量大，几乎可以在所有功能区适当增加污染物排放量，增加总量为258624.40t/a.

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1 绪论

1.1研究的背景与意义

1.2水环境容量研究进展

1.2.1国外研究进展

1.2.2国内研究进展

1.3水环境容量简述

1.3.1 基本概念

1.3.2 水环境容量特性

1.3.3 基本分类

1.3.4 影响因素

1.4水质模型研究

1.4.1 水质模型发展

1.4.2 水质模型分类

1.5 研究内容及研究路线

1.5.1研究内容

1.5.2研究路线

2 模型原理及方法介绍

2.1 常用的水质模型软件介绍

2.2 数值模拟基础

2.2.1 MIKE21模型方程

2.2.2 数学模型求解方法

2.3水动力模块设置

2.4河网水量水质耦合模拟

2.5小结

3.1 流域地理位置及自然概况

3.1.1流域地理位置

3.1.2流域地貌

3.1.3气候

3.2水环境现状分析

3.2.1污染来源

3.2.2水质监测及水功能区划分

3.3 社会经济条件

3.4 小结

4 水环境容量计算方法

4.1 水环境容量计算方法介绍

4.1.1 水环境容量计算体系

4.1.2 公式法介绍

4.1.3 河道不均匀系数求取分析

4.2 其他水环境容量计算方法介绍

4.3 小结

5.1 水动力模型模拟计算

5.2 水质模拟计算

5.3小结

6.1 水环境容量计算基本假设

6.2 水文水系特征

6.2.1 设计水文条件

6.2.2 确定评价因子及功能区降解系数

6.3 污染物入河量预测

6.4一维水环境容量计算

6.4.1传统一维水环境容量计算

6.4.2改进的一维水环境容量计算

6.5 计算结果

6.6 污染物消减量计算

6.7 小结

7.1结论

7.2建议

致 谢

参考文献：

附录：