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《华南理工大学》 2011年
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城市降雨径流面源污染水质水量动态模型研究

韩娇  
【摘要】:随着城市化、工业化进程的加快,城市降雨径流面源污染已成为水环境的主要污染源之一。东莞市作为珠三角快速城市化的典型工业聚集区,城市降雨径流面源污染日趋严重,对东江水质造成了严重影响。城市降雨径流面源污染具有随机性、滞后性、不确定性等特点,导致对其监控难度大。模型模拟是定量化研究降雨径流面源污染的有效技术手段,加强模型的研究,对降雨径流面源污染的定量预测、控制管理有着重要的意义。 本论文以东莞市同沙水库集水区牛山汇水区为研究对象,对城市降雨径流面源污染水质水量动态模型的构建、校核以及不同情景下的模拟分析进行了深入研究。主要成果如下: 对比分析了SWMM模型的结构、功能、特点,从地表产汇流计算、输送系统模拟计算、地表污染物累积冲刷模拟计算3方面深入剖析了SWMM模型原理,为降雨径流面源污染模型的构建提供了理论基础。 在东莞市同沙水库集水区代表区域布设了监测点6个,监测有效降雨场次11场,共采集水样396个,取得了降雨径流面源污染基础数据。 将集水区划分为254个子集水区,概化为82个节点、82条主干管道和3个总出水口,设置了14个水文水力参数、16个水质参数,从而构建了基于SWMM的城市降雨径流面源污染动态模型,初步运行后,模型连续性误差表面径流为-0.01%,管网汇流为-0.03%,水质流动为-1.57%,稳定性、精度良好。 基于修正的摩尔斯分类筛选法对参数进行了灵敏度分析。选用4场典型降雨实测数据对模型的水文水力参数、水质参数进行了率定和优化调整,另选4场降雨对模型率定结果进行了校验。模型校验后径流总量、场次降雨污染物负荷和污染物峰值浓度的模拟值与实测值接近,平均偏差分别为10.2%、13.4%和10.75%,具有良好的可靠性和精度。 采用合成降雨作为降雨输入,对不同降雨强度、不同城市化程度进行情景模拟,研究降雨径流面源污染水量、水质动态变化规律,检验所构建模型在城市降雨径流面源污染模拟预测、分析研究中的应用效果,证明模型的可靠性及在城市面源污染控制管理中的重要作用。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X52

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