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人工景观水的水质分析评价预测及对策研究

作　者: 李旭
导　师: 王志盈
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 人工景观水 富营养化 水量平衡 水质评价 修复对策
分类号: X824
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,人工景观水体越来越多的出现在我们的生活中。在美化生活环境的同时因其水质变化也带来了很多不可忽视的环境问题。其中的富营养化问题仍是面临的难题。若能对人工景观水体水质进行准确预测,并及时进行水质修复,则可对其恶化起到未雨绸缪的作用。本课题以西安市曲江池遗址公园为对象,一方面利用WASP水质模型对其水质进行预测及分析。另一方面通过对此人工景观水体进行动态水量平衡分析,研究其月补水量及水质变化情况,并利用评分法对其水质进行评价,在此基础上提出水质修复对策。主要研究成果如下:（1）利用GAMBIT软件将曲江池遗址公园水域水面进行网格划分,利用FLUENT软件进行了流场模拟,然后利用WASP软件进行水质模拟,得到如下结果:在流场中布设的8个点中,其中3号点位的流速缓慢,氮磷等营养物质容易积累,发生富营养化的可能性较高;对6个水质参数有机磷（OP）,有机氮（ON）,氨氮（NH4+-N）,溶解氧（DO）,浮游植物（Chl-a）,含碳生化需氧量（CBOD）进行了模拟,并对模拟结果进行了分析;它们的拟合度分别为85.5%,86.7%,84.3%,88.2%,81.9%,83.5%。（2）对曲江池遗址公园水体进行动态水量平衡分析表明:曲江池遗址公园除了9月份和10月份以外,其它十个月份都是需要补水的。其中3,4,5,6四个月补水量最大,每月补水量分别为4.23万m3、3.44万m3、4.41万m3、3.98万m3,占到了全年补水总量的67.58%。同时利用计算结果对目标水体的COD、TN、TP三个能反映水体富营养化的水质指标进行了计算,结果表明:错误!未找到引用源。COD在3,4,5,6,7五个月处于较高的水平,分别为17.68 mg/L,17.39 mg/L,17.74 mg/L,17.59 mg/L,17.23 mg/L。在9月份最低,为15.63 mg/L;错误!未找到引用源。TN在3,4,5,6,7五个月处于较高的水平,分别为0.43 mg/L,0.42mg/L,0.43 mg/L,0.43 mg/L,0.42mg/L。在9月份达到最低值0.38 mg/L;错误!未找到引用源。TP处于较高的水平也是在3,4,5,6,7这几个月,为0.043 mg/L,0.042mg/L,0.043 mg/L,0.043 mg/L,0.042 mg/L,最低值在9月份出现,为0.039 mg/L。（3）利用评分法对曲江池遗址公园水质进行评价,结果表明:8个采样点位（参见图2.5）的营养级别都在中营养及以上,处于中富营养水平。（4）针对曲江池遗址公园水质特点,本文提出“人工合成湿地+改性介质过滤”工艺的修复措施。并优化提出了各自的技术参数,将下流污染严重区域的水局部引出,经过上述优化工艺,进行处理后回流到上游相对污染严重区域,采取交替循环的方法,保持水体整体的水质,防治富营养化,降低补水量。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 人工景观水的概况  9-12
    1.1.1 人工景观水的特点  10
    1.1.2 人工景观水的功能  10-11
    1.1.3 人工景观水的主要污染源  11-12
  1.2 人工景观水体富营养化  12-14
    1.2.1 水体富营养化(Eutrophication)的概念  12
    1.2.2 水体富营养化的危害  12-13
    1.2.3 典型景观水体的富营养化状况  13-14
  1.3 课题研究目的及意义  14-15
  1.4 研究内容  15-16
2 人工景观水体的水质模型模拟与预测  16-41
  2.1 水质模型产生和发展阶段  16-17
  2.2 水质模型发展趋势  17-18
  2.3 水质模型简介  18-20
    2.3.1 QUAL模型  18
    2.3.2 BASINS模型  18
    2.3.3 WASP模型(Water Quality Analysis Simulation Program)  18-19
    2.3.4 MIKE模型  19
    2.3.5 EFDC模型(The Environmental Fluid Dynamics Code)  19-20
  2.4 研究区域概况  20-24
    2.4.1 地理位置  21-22
    2.4.2 自然特征  22-23
    2.4.3 水文条件  23
    2.4.4 水质条件  23-24
  2.5 模型的选用  24-41
    2.5.1 WASP模型简介(Water Quality Analysis Simulation Program)  24-29
    2.5.2 计算网格的建立  29-33
    2.5.3 研究区域流场的模拟  33-37
    2.5.4 水质模拟结果  37-39
    2.5.5 小结  39-41
3 人工景观水体的水量平衡  41-47
  3.1 人工景观水水量平衡分析  41-43
    3.1.1 降雨量  41-42
    3.1.2 水面蒸发量  42
    3.1.3 湖底渗漏量  42-43
    3.1.4 绿地灌溉及道路喷洒用水量  43
  3.2 水量平衡计算  43-44
  3.3 水质变化预测  44-45
  3.4 小结  45-47
4 人工景观水体水质评价方法的选用  47-51
  4.1 典型水质评价方法简介  47-48
  4.2 评价方法的选用  48
  4.3 水质评分评价法介绍  48-50
  4.4 小结  50-51
5 人工景观水体水质改善方法和技术的集成与优化  51-61
  5.1 人工景观水体水质改善方法  51-57
    5.1.1 常见人工景观水水质改善方法  51-57
  5.2 水质改善建议及集成和优化  57-61
    5.2.1 水质改善建议  57
    5.2.2 水质改善技术优化  57-61
6 结论和展望  61-63
  6.1 结论  61-62
  6.2 展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境质量分析与评价 > 水质评价
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