收藏本站
收藏 | 论文排版

基于流域水循环及其伴生过程的水量水质联合配置研究

张守平  
【摘要】:当前,我国水资源短缺与水污染并存。随着点源污染的逐步控制,非点源污染物已成为我国水环境污染的主要因素。传统的以水量配置为核心的水资源配置已难以适应,需研究涵盖点源、非点源污染综合治理的水量水质联合配置方法。本文在传统水资源配置研究的基础上,提出流域/区域水量水质联合配置理论,构建水量水质联合配置模型,改进“三次平衡”思想建立水量水质联合配置决策思路,并以渭河流域为例,给出了规划年涵盖点源和非点源污染综合治理的水量水质联合配置方案。主要成果如下:(1)以“自然-社会”二元水循环为基础,分析了流域二元水循环及水化学伴生过程。结果表明,在其他条件一定时,污染程度随着用水量的增大而加大,用水量通过改变污染物入河量和径流量影响了污染程度。提出了水量水质联合配置概念和内涵、配置原则、调控机制、配置目标和决策方法等。详细论述了社会经济系统的用水排污决策机制。提出了社会经济系统的用水排污决策方程组,证明了方程组局部均衡解的存在性,分析了均衡解的唯一性和稳定性。结果表明水资源短缺和水环境纳污能力不足是进行水量水质联合配置的必要条件,水量水质联合配置公平与效率矛盾的根源是交易成本和管理成本的存在,水资源不确定性和水环境纳污不确定性会增加用水排污成本。讨论了水资源开发利用和水环境污染相互影响相互制约的关系。提出了污染程度曲线和达标可供水量曲线,达标可供水量曲线和污染程度曲线随着社会经济发展发生变化,变化的总体趋势是水环境污染程度越来越小,水质达标的可利用清洁水量越来越大。(2)耦合水资源配置模型和分布式水文水质模型建立水量水质联合配置模型。构建了水量水质联合配置模型总体框架,总结了各模型子系统的结构及特点。分析了水量水质联合配置模型各子模块之间的数据关系和各子模块之间的时空尺度不匹配问题,提出水量水质联合配置模型调参思路与方法。应用表明,该模型方法可行。在分布式水文模型WEP L的基础上,增加氮磷模拟模块。该模块主要包括土壤层的氮磷转化过程,各营养物的坡面侵蚀和氮磷成分在河道内的迁移转化过程。在传统水量配置模型基础上,分析了优化配置模型水质约束原理,增加了水质约束模块,提出了水质型缺水识别方法。该方法可识别出每个计算分区各行业的水质型缺水量。为适应水量水质联合配置的需求,改进“三次平衡”思想,建立了水量水质联合配置的决策思路。实际应用表明,该决策思路有效。(3)以渭河流域为例进行实例应用研究。对渭河流域进行了水资源评价,评价出了地表水资源、地下水资源和水资源总量等信息;进行了水资源开发利用评价,得出了基准年渭河流域供用耗排信息;进行了水环境评价,得到了渭河流域各主要断面的水质情况,以及点源污染负荷等基本信息。以“渭河干流生态环境需水分析与调度机制”的河道内水量水质生态需求研究结果作为渭河干流主要断面的水量水质生态需求信息。构建氮、磷分布式水质模型,并进行氮磷分布式模拟。根据分布式水文模型天然径流模拟结果和水资源评价结果,在渭河流域三级区套地市概化的基础上,构建基于分质供水的水资源优化配置模型。在水资源开发利用评价的基础上,进行了基准年供需平衡分析,并进行了水质型缺水识别。以各个排污口污水入河量为标准,在分析现状年供用水情况的基础上,模拟分析流域范围内城镇生活和工业用水的耗排情况。在河道实测径流模拟和泥沙模拟的基础上,进行了分布式水文水质模拟与验证,分析了渭河流域点源、非点源污染负荷的时空分布规律,并对点源非点源污染负荷贡献率进行了分析。在供需平衡、耗水平衡和分布式水文水质模拟的基础上,进行了渭河流域基准年问题识别,为规划水平年配置方案的拟定奠定基础。在基准年水量水质联合模拟分析和水资源开发利用问题识别的基础上,以改进“三次平衡”思想为指导,进行了规划年水量水质联合配置方案分析。①在非分质供水供用耗排模拟分析的基础上,进行了现状截污减排条件下的污染物排放预测,并进行了水质模拟,识别出了规划年现状年截污减排水平条件下的水质型缺水情况,为规划年截污减排方案的拟定提供基础。②根据水功能区纳污能力进行了点源污染物总量控制,非点源污染情况不变。结果表明,随着点源污染总量控制的实施,非汛期水质大幅度改善,全流域水质型缺水大幅度减小。但由于未实施非点源污染治理,汛期水质较差,存在着一定量的水质型缺水。说明只对点源污染进行治理,并不能彻底解决流域水质污染的问题,必须进行非点源污染治理。③在点源污染总量控制的基础上,进行非点源污染治理情景模拟。在拟定模拟情景下,汛期水质也大幅度改善,流域基本不存在水质型缺水量。最终结果表明,随着点源污染总量控制的实现和非点源污染的有效治理,渭河流域各水功能区水质监测断面均达到水质目标,水功能区纳污能力均满足点源污染物纳污量需求,流域基本不受水质型缺水影响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陆晓芬;浦城县水质保护问题的探讨[J];水利科技;2002年03期
2 王佩维,魏竹波,王燕;洗涤剂中磷酸盐与水质保护的研究与建议(续前)——国外禁限磷发展现状及有关建议[J];日用化学品科学;2003年06期
3 ;保护广西母亲河水质问题应引起高度重视——左、右江及邕江水质保护情况考察报告[J];南方国土资源;2006年02期
4 山崎凉子;刘应宗;;日本城市水质保护[J];海河水利;2007年02期
5 杨茂源;;汾河景区水质及保护分析[J];山西林业科技;2008年04期
6 施练东;竺维佳;何志芳;;绍兴市大型饮用水源地水质保护做法与实践[J];水利科技与经济;2009年08期
7 铃木康久;李金海;;目前日本在水质法规方面的动向[J];国外环境科学技术;1983年04期
8 片山徹;安志英;;水质保护的现状与今后的对策[J];水资源保护;1986年03期
9 片山徹;杜梅;;水质保护与今后对策(摘译)[J];东北水利水电;1986年04期
10 程方伟;;关于跨行政区域江河流域的水质保护[J];中国环境管理;1988年03期
11 裘鑫炎;;关于临江取水口及其水质保护[J];上海环境科学;1988年09期
12 Hiroshi Kawahara;Executive Researcher;齐岩川;;日本水质二法三十年和今后的课题[J];世界环境;1989年02期
13 饶才鑫;水质保护与水致传染病的预防[J];城市公用事业;1994年05期
14 刘永懋;“九五”期间松辽水系水质保护赡点难点与生长点[J];东北水利水电;1995年11期
15 ;淮河水保局汇同豫、苏、鲁、皖四省制定“淮河流域片水质保护规划”[J];水资源保护;1996年03期
16 田军新;;清水出芙蓉 天然去雕饰——星湖的水质保护和环保意识[J];环境;1996年10期
17 魏林;日本水质保护的现状与今后的课题[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1998年02期
18 陈汉辉;美国水质保护及其对亚洲国家的启示[J];环境科学动态;1999年02期
19 珠水宣;《珠江三角洲水质保护条例》开始施行[J];人民珠江;1999年01期
20 ;石津灌区水质保护初见成效[J];水资源保护;1999年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李风华;刘洪汛;宋才军;;水质保护管理及其立法建议[A];山东水利学会第九届优秀学术论文集[C];2004年
2 李莲芳;李国学;曾希柏;;利用模糊综合评判法评价潮白河流域水质[A];首届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2005年
3 周灵辉;;长江南京段夹江水质保护对策的研究[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(上册)[C];2005年
4 聂芳容;;加强综合治理 保护湘江水质[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年
5 姚思鹏;徐骏;吴芝瑛;饶利华;张巍;陈鋆;丁秀颖;杨俊;蔡婷婷;;关于后申遗时代西湖水质保护提升的思考[A];健康湖泊与美丽中国——第三届中国湖泊论坛暨第七届湖北科技论坛论文集[C];2013年
6 廖业桂;;漓江上游纳污最适总量控制及水质变化规律研究[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
7 曹丽军;;美国在水电领域的环境研究对我国发展生态水电的启示[A];长三角清洁能源论坛论文专辑[C];2005年
8 王喜峰;胡鹏;周祖昊;贾仰文;李玮;徐文新;崔小红;;面向水质水量联合调控的二松分布式水文模型开发与验证[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
9 刘延恺;贾海峰;;北京市地表饮用水源地密云水库的水质保护策略[A];中国水利学会2000学术年会论文集[C];2000年
10 苏理河;;实现可持续发展治水战略的对策[A];第三届广西青年学术年会论文集(自然科学篇)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张守平;基于流域水循环及其伴生过程的水量水质联合配置研究[D];中国水利水电科学研究院;2015年
2 孙宗凤;基于生态的水利工程水量水质联合调度及效应评价研究[D];河海大学;2006年
3 江辉;基于多源遥感的鄱阳湖水质参数反演与分析[D];南昌大学;2011年
4 梁峰;我国典型流域重金属的风险评价及六价铬水质基准的推导[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵晓光;水质资源有偿使用的制度设计及受偿意愿研究[D];中国环境科学研究院;2011年
2 刘万宏;引滦入津工程水质保护研究[D];天津大学;2007年
3 周广飞;水质定价及其有偿使用研究[D];中国环境科学研究院;2006年
4 李凯;旅游活动对西湖水质的影响研究[D];浙江工商大学;2012年
5 叶玉香;水质资源有偿使用的制度设计[D];中国环境科学研究院;2007年
6 徐兆安;贡湖锡东水厂水质可达性研究[D];河海大学;2005年
7 马常仁;沙颍河水质水量联合调控技术研究[D];合肥工业大学;2012年
8 袁啸;湘江水利枢纽工程对湘江(长沙段)水质影响与预警研究[D];湖南农业大学;2012年
9 卢卫;浙北引水工程备选水源地水质研究和保护对策[D];浙江工业大学;2006年
10 韦金喜;基于GIS的村镇饮用水源地水质时空变化及影响因子分析[D];扬州大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘学东;加强水质保护 共建民生水利[N];梅州日报;2013年
2 姚伊乐;保护水质需完善双赢机制[N];中国环境报;2014年
3 杜宝汉;标本兼治实现洱海水质保护目标[N];大理日报(汉);2005年
4 记者 杨艳玲;世行贷款鉴别团到我州考察洱海水质保护与改善项目[N];大理日报(汉);2006年
5 记者  郭义富;南水北调东线水质保护受肯定[N];扬州日报;2006年
6 粤水婷;珠江水质保护纳入民心工程[N];中国水利报;2003年
7 记者 邱齐龙;中俄黑龙江水质保护研讨会在黑河召开[N];黑河日报;2010年
8 方方;水质保护不能只靠财政“托底”[N];中国经济导报;2012年
9 记者 李佩文;市政协开展孔目江流域水质保护专题民主监督[N];新余日报;2013年
10 陈永华;督办重点提案 加强彭溪河水质保护[N];四川政协报;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978