山地城市封闭水体水环境容量研究

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1、山地城市封闭水体水环境容量研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：朱慧指导教师：何强教授专业：市政工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年五月StudyonWaterEnvironmentalCapacityofEnclosedWaterInMountainCityAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByZhuHuiSupe

2、rvisedbyProf.HeQiangSpecialty:MunicipalEngineeringCollegeofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,ChongqingChinaMay2015中文摘要摘要随着社会经济的发展，城市化、工业化和农业现代化的推进，水量匮乏和水体污染已成为不可忽略的问题。山地湖库具有封闭性较强、水流迟缓，换水周期较长、自净能力低，更是面临着水质急剧恶化、水生态功能退化等挑战。以浓度控制为主的传统水

3、环境管理技术已不能满足要求，必须向以水环境容量为基础的总量控制发展。与大型平原湖库不同，山地城市湖库具有水域面积有限、水体深、湖湾较多、湖底地形坡度大、受自然地形地貌影响具有面源污染初期效应突出等特点，不能直接套用水环境容量的计算方法。本文以典型山地城市封闭水体—龙景湖为例，根据山地湖库水文水质特征，结合模拟分析和数学分析，研究了龙景湖水环境容量的变迁，为龙景湖水质保持和水环境治理提供科学依据，也为山地湖库水环境容量的计算提供借鉴。论文主要研究内容如下：对龙景湖污染源和入湖污染负荷进行了调查和分析，采用FCWQA模型、综

4、合营养状态指数和单因子评价法对龙景湖水质进行了分区评价。龙景湖主要污染负荷来自上游来水和园区内面源污染。水质处于Ⅲ类~Ⅳ类，基本处于轻度富营养化，部分月份为中度或重度富营养化。水质季节性变化显著，分区水质差异较大，主要污染指标为COD、TN和TP。根据龙景湖的自然地理特征，将龙景湖划分11个计算单元，选用有机物模型计算COD稳态水环境容量，选用狄龙模型计算湖心区和河道部分TN、TP稳态水环境容量，采用合田健模型计算卧龙石库湾、江南园林库湾、北方园林库湾、西部园林库湾的稳态水环境容量，计算得到龙景湖水环境容量COD678.

5、71t/a，TN25.471t/a，TP1.853t/a。龙景湖库湾水动力条件较差，采用解析公式法求解的稳态水环境容量准确性值得商讨，采用龙景湖EFDC三维水动力水质模型建立污染负荷—水质响应关系，采用线性叠加及分担率场计算龙景湖6个库湾四个季节的动态水环境容量，对库湾的稳态水环境容量进行修正，修正后龙景湖全年水环境容量：COD709.654t/a，TN28.128t/a，TP2.065t/a。水环境容量计算结果表明，龙景湖水环境容量四季差异显著，水环境容量夏季最大，冬季最小，各计算单元水环境容量差别较大，湖心区水环境容

6、量最大，库湾区水环境容量值较小，西部园林库湾水环境容量最小。对比分析龙景湖全湖和各分区的水环境容量和入湖污染负荷，分季节计算各重点控制单元的剩余水环境容量和污染物削减量，龙景湖全湖COD和TN水环境容量均有剩余，TP削减量为1.767t/a。对各重点控制单元污染物削减计算，发现各控制单元COD均有剩余容量，TN一般在冬季需要削减，TP全年需要削减，TPI重庆大学硕士学位论文属于重点控制指标。西部园林库湾、江南园林库湾TN、TP剩余容量较小，需要着重控制。关键词：山地湖库，水环境容量，EFDC模型，污染物削减II英文摘要A

7、BSTRACTWiththedevelopingofthesocialeconomicandthepromotingofindustrialization，urbanizationandmodernagricultural,thewaterscarcityandwaterpollutionhasbeaassignableproblem.Becauseofslowmovingwater,longresidencetimeandpoorwaterself-purificationability,Mountainlakehav

8、etofaceahugechallengeslikethesharpdeteriorationofwaterqualityandthewaterecologyfunctiondegradationandmore.Thetraditionalwaterenvironmentalmanagementtechnologyb