学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

河流水质发展模型研究

作 者: 董丽华
导 师: 赵新华
学 校: 天津大学
专 业: 环境工程
关键词: 河流 污染物迁移与转化 时间序列分析 水质预测 多层统计分析模型 发展模型 分阶段发展模型
分类号: X832
类 型: 博士论文
年 份: 2010年
下 载: 616次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


随着区域社会经济的快速发展,北京、天津、渤海湾地区水资源严重短缺,水环境质量持续恶化,90%以上河流污染,水质风险严重。该地区日益严重的生态环境问题已成为国家实施京津都市圈发展战略的重要瓶颈,也为我国本领域的科技发展提出了具有挑战性的迫切需求。为此,国家确定了973计划,其中“主要污染物的时空变化及污染物迁移规律”被立为一个主要的课题。为此,本文以天津市为例,选取了具有代表性的河流—DG排污河为研究对象,对河流水质变化,时空变化规律进行了研究,并同时进行了污染源调研,结合水质分析确立了主要污染因子。建立了反应主要污染物迁移规律的预测模型,反应主要污染物时空变化规律的水质发展模型以及精确反应水质沿不同水期变化规律的分阶段水质发展模型,旨在为解决京津渤地区的重大环境问题,保障区域生态环境安全有所贡献。在查阅相关文献的基础上,将水质监测指标初步定为水温、浊度(Tur)、pH等常规水质指标,CODCr、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等生源要素指标以及重金属铜(Cu)、锰(Mn)、铅(Pb)、锌(Zn)、镍(Ni)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)和砷(As)等。并于2007年8月到2008年8月,开展了对目标河道枯水期(3、4月)、平水期(5)和丰水期(8月)、平水期(10、11月)的污染物监测,共进行了9次采样。其中,枯水期(3、4月)进行了3采样,平水期(5月)、丰水期(8月)、平水期(10、11月)均进行了两次采样。并同时进行了DG河流域的污染源调研工作。通过水质分析评价并结合污染源调研结果确定了DG排污河的主要污染因子(CODCr、NH3-N)。在了解污染物迁移与转化规律、迁移与转化模型理论的基础上,运用时间序列方法建立了DG排污河主要污染因子CODcr、NH3-N的迁移预测模型。其中平稳时间序列CODcr的ARIMA(1,0,2)模型和非平稳时间序列NH3-N的平滑指数预测模型有较好的预测效果,其预测精度均在80%以上。污染物迁移预测模型对未来值的预测可以为我们对河流进行科学管理提供技术依据。首次将多层统计分析方法应用于河流的水质分析。建立了DG河主要污染因子CODCr、NH3-N随机截距、随机截距—斜率以及纳入时间变化协变量的随机截距—斜率水质发展模型,其中纳入时间变化协变量的CODcr随机截距—斜率水质发展模型和NH3-N的随机截距—斜率水质模型能较好地反映水质沿不同水期的纵向变化规律以及各采样点在不同时间的空间变化规律。CODcr、NH3-N的水质发展模型可以使我们对目标河道的水质时空变化规律一目了然。为了更精确地了解水质沿不同水期的变化情况,本文在水质发展模型的基础上又引入了分阶段水质发展模型。建立了DG河主要污染因子CODCr、NH3-N的两阶段、三阶段以及四阶段水质发展模型,其中CODcr的三阶水质发展模型和NH3-N的四阶段水质发展模型具有很好的拟合效果,能够较精确的反映河流水质的变化情况。CODcr的三阶段水质发展模型将CODcr的发展趋势线划分为枯水期(3、4月)、平水期(5)和丰水期(8月)、平水期(10、11月)三个阶段,该模型的程序运行结果表明CODcr的浓度沿不同水期的平均变化率约为-38.301,与平均变化率相比,第二阶段的变化趋于平缓,变化率为-10.329,而到了平水期(10、11月)则又程显著下降趋势,变化率为-38.533。NH3-N的四阶段水质发展模型将NH3-N的平均发展趋势线分成枯水期(3、4月)、平水期(5月)、丰水期(8月)和平水期(10、11月)四个阶段,该模型的程序运行结果表明NH3-N的浓度沿不同水期的平均变化率约为-11.197,与平均变化率相比,NH3-N的浓度在第一阶段的变化趋于平缓,以-6.098的斜率程线性下降趋势,在平水期(5月),NH3-N的浓度呈显著下降趋势(斜率为-11.784),而到了丰水期(10、11月),其变化幅度又趋于平缓(斜率为-6.298)。这两个分阶段水质发展模型分别定量地展现了CODcr、NH3-N沿不同水期(阶段)的水质变化率,且与实际结果相一致。无疑,水质发展模型的成功运用将会为河流的综合整治和科学管理提供科学的依据。

全文目录


相似论文

  1. 人为季节性河流水量恢复的生态补偿研究,X143
  2. 广西桂林漓江流域水生态健康评价预测模型研究,X826
  3. 基于数据挖掘技术在城市供水的分析与决策,F299.24;F224
  4. 国际快递市场及其周期特性的研究,F224
  5. 基于概率组合的水质预测方法研究,X832
  6. 黄河调水影响下河口区盐度分布的观测与模拟研究,TV68
  7. 黄河贵德段河流阶地及演变研究,P931.1
  8. 基于中原地区的经济增长模型及其机理分析,F127
  9. 等距离采样时间序列曲线拟合,O211.61
  10. 基于纳污能力的兰江流域水环境管理研究,X321
  11. 南方红壤丘陵区林业非点源污染特征研究,X52
  12. 基于VC++地表水水质预测评价系统,X824
  13. 基于神经网络和灰色系统的水质预测研究,X832
  14. 青岛市海泊河生态化整治技术方法的研究,X321
  15. 基于河流生态需水均衡的红崖山水库生态调度,TV697.11
  16. 综合运输通道系统协调发展优化研究,U11
  17. 论虹影小说的河流意象,I207.42
  18. 基于符号时间序列分析的金融市场收益及其波动研究,F830.9
  19. 苏丹3/7区Palogue油田河流相储层流动单元模型建立,P618.13
  20. 丁家坟滑坡形成机制及稳定性分析,P642.22
  21. 基于FVCOM模拟河流输入对胶州湾水质的影响,X55

中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境监测 > 水质监测
© 2012 www.xueweilunwen.com