感潮河网水功能过渡区及水环境承载能力研究

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1、河海大学博士学位论文感潮河网水功能过渡区及水环境承载能力研究姓名：徐贵泉申请学位级别：博士专业：水力学及河流动力学指导教师：褚君达20050615中立摘堕摘要本文结合上二海市科委关于“上海水环境综合整治环境功能区(完善)研究”和“苏卅f河环境综合整治：二期水务工程环境效益研究”的重点科研课题，以及上海市水务局关于“上海市感潮河网水环境承载能力研究”的重大科研课题研究，针对水功能区划以及水资源的开发、利用、保护和管理工作中迫切需要解决的几个关键问题，进行系统研究，取得下列重要研究成果：研究得出纵向分散系数的正确与否对水质模拟预测结果的影响不容忽视，通过对国内外关于纵

2、向分散系数试验研究的大量参考文献调研，提出感潮河网地区水质数值模拟对纵向分散系数的合理取值范围，以及时纵向分散系数的计算公式调整经验系数的方法。根据水功能过渡区的新理念和水环境承载能力的理论，首次分别推导出恒定均匀流和非均匀流流态下河流的水功能过渡区浓度分布及其长度计算公式，首次研究了恒定均匀流、非均匀流和非恒定流流惫下河流水功能过渡区的长度计算方法，并系统分析了水动力特性、污染物特性、水功能过渡区类型和内源底泥污染等因素对河流水功能过渡区长度影响的变化规律。结合感潮河网地区河道纵横交错、水流运动复杂、流向多变的特点，首次研究建立了符合实际、实用创新的感潮河网水环

3、境承载能力数学模型。该模型不仅能够真实合理地反映水功能过渡区的长度与浓度分布的变化过程，及其对水环境承载能力的影响变化，而且能够全面正确地反映感潮河网水环境承载能力受边界水质变化、水质目标差异、调蓄水量多少、水利工程调控等多种因素影响fF的时空变化规律。利用上海统一城建坐标系统的数字地图资源，研究了感潮河网水量水质模型和水环境承载能力模型技术与GIS技术的无缝链接和集成创新。对实际河网，考虑了调蓄支河的水质及其与概化河网的水质动态变化耦合影响，采用～维和零维水质耦合模型来模拟计算水质的变化规律，细化了感潮河网水质模型的模拟功能，提高了模拟预测精度。实现了河网自动优

4、化编码、智能化识别的功能，并建立了上海浦西地区基于数字河网的苏州河水系河网水量水质模型和水环境承载河海人学博士学位论文能力模型。本文在完善感潮河网水量水质模型、研究河流水功能过渡区的长度、研发感潮河网水环境承载能力模型以及系统研究河流水功能过渡区长度和水环境承载能力的影响变化规律等方面，取得了较为突出的创新研究成果，发表的论文已被EI收录。该研究成果为水功能区的合理性分析、可行性论证和优化调整以及为正确处理好水环境的质量、容量和污染物控制总量之间的扔调关系提供了关键技术支撑和科学依据，可推广应用于水功能区划、水环境综合整治、水资源优化配罱以及水资源有效保护和合理利

5、用等规划设计与研究管理工作。关键词：感潮河网；水功能过渡区；长度；水环境承载能力；水量水质；数学模型；影响研究II——．茎墨塑茎AbstractAspartoftheShanghaiscienceandtechnologycommissionsupportedproject‘‘studyontheShanghaiwaterenvironmentfunctionalzoning’’and‘‘StudyonthewaterqualityimprovementoftheSuzhouCreekrehabilitationPhaseⅡproject”．andalsotheS

6、hanghaiWaterAuthoritysupportedproject‘‘StudyonthecarryingcapacityoftheShanghaitidalfivernetworks”，thisstudyfocusesonsolvingthekeytechnicalproblemsexistinginwaterenvironmentfunctionalzoningandthewaterresourcedevelopment，utilization，protectionandmanagement．Asystematicresearchapproachhas

7、beenconductedinthesmdyandthefollowingachievementsarcachieved．Thisstudyshowsthatlongitudinaldispersioncoefficienthascloserelationtothepredictedwaterquality．Withintensivereferencetotherelevantstudies，Thisprojectsuggestedarationalrangeoflongitudinaldispersioncoefficientvalue，andalsotheme

8、thodt