城市河道水環(huán)境系統(tǒng)的模擬研究——以濟南市玉繡河為例.pdf

1、水是生命之源，是人類賴以生存、不可缺少的寶貴資源，又是自然環(huán)境的重要組成部分，是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。水資源短缺和飲用水水源污染已成為困擾我國城市發(fā)展的重大問題和社會關(guān)注的焦點。水資源短缺是我國水資源問題的主要矛盾，日益成為制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸，是實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會目標(biāo)所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。而水環(huán)境的污染則加劇了水資源短缺的矛盾。 經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化的不斷加劇以及人類的改造，城市河流正在逐漸的退化成只具有單

2、一的防洪納污能力的河道。城市河流水環(huán)境的污染尤為顯得更加突出，與整體城市環(huán)境發(fā)展相違背。因此改善城市河流水質(zhì)，修復(fù)城市水環(huán)境是各地生態(tài)城市建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。本課題來源于濟南市科技局立項項目，以濟南市玉繡河綜合治理工程為依托，進(jìn)行城市河道水環(huán)境模擬的研究。 本課題依據(jù)研究的對象，根據(jù)現(xiàn)場評價的結(jié)果，選擇葉綠素a作為水體生態(tài)狀況的表征指標(biāo)，根據(jù)有機體的生長由最缺乏的營養(yǎng)因子決定，提出采用控制限制性營養(yǎng)因子的方法達(dá)到抑制水體浮游植物生

3、長和繁殖的目的，以此確定污水處理單元出水水質(zhì)控制指標(biāo)。 通過監(jiān)測玉繡河春、夏、秋季7個月期間的葉綠素a、COD、氮、磷和溶解氧等10項水質(zhì)理化指標(biāo)值，采用灰關(guān)聯(lián)法分析了長時間尺度動態(tài)條件下，5月-11月間景觀塘出水中葉綠素a與其他指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定NH3-N是玉繡河水體浮游藻類的限制性營養(yǎng)因子，作為玉繡河水環(huán)境模擬研究的水質(zhì)指標(biāo)及中水站出水控制指標(biāo)。 通過以Chl-a為約束指標(biāo)尋求適合玉繡河的水質(zhì)指標(biāo)后建立-維水

4、質(zhì)模型，并利用Matlab工具進(jìn)行水環(huán)境模擬和水污染控制線性規(guī)劃。設(shè)計試驗方案模擬初始斷面水質(zhì)水量的改變對河道沿程水質(zhì)的影響以及幾種不同的削減率下的NH3-N的排放量，對河流水質(zhì)進(jìn)行模擬，提出當(dāng)前玉繡河污水治理上存在的突出問題：未能很好的控制影響生態(tài)的水質(zhì)指標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，致使工程達(dá)不到預(yù)期的效果。 利用改進(jìn)的方法確定研究河段水環(huán)境容量，并在不改進(jìn)已建中水站的基礎(chǔ)上確定了擬建中水站的處理效率。最后采用線性規(guī)劃法(LP)。通過建立污