寧波市周公宅-皎口水庫流域水質(zhì)模擬研究【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文系列</b></p><p><b>　　開題報告</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　寧波市周公宅-皎口水庫流域水質(zhì)模擬研究</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><

2、;p>　　飲用水是人類生存的基本需求。飲水安全不僅事關(guān)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，更影響人體健康和國計民生的重大問題。伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的迅速推進，許多河流由于點源和面源污染加劇而喪失了飲用水功能，水庫已經(jīng)成為目前最重要的城市集中式飲用水供水水源。皎口水庫、周公宅水庫是寧波市區(qū)的主要飲用水水源地，總庫容分別為1.19億立方米和1.12億立方米，皎口水庫和周公宅水庫聯(lián)合調(diào)度后，向?qū)幉ㄊ袇^(qū)供水規(guī)模為50萬噸/日，已經(jīng)成為寧波

3、市可持續(xù)發(fā)展的重要支撐因素。然而，皎口-周公宅水庫水源地流域附近存在多種污染源，例如農(nóng)村生活污水、生活垃圾，羊、雞、豬等畜牧養(yǎng)殖，竹筍罐頭加工企業(yè)等工業(yè)污染源，農(nóng)業(yè)面源以及農(nóng)家樂、漂流等旅游業(yè)污染源，使得水庫水體受污染程度不斷加重，直接威脅到寧波市飲用水安全。因此，對皎口-周公宅水庫水源地的保護和管理展開系統(tǒng)研究，具有十分重要的意義。</p><p>　　水庫水源地的水質(zhì)變化規(guī)律的研究是水源地保護的基礎(chǔ)，而水質(zhì)模

4、擬是研究水庫水源地的水質(zhì)變化規(guī)律的重要途徑，也是建立科學合理的水源地污染物排放控制方案的主要理論依據(jù)。對皎口-周公宅水庫流域進行水質(zhì)模擬研究，預測分析流域中污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為今后水環(huán)境管理，從而確保寧波市水庫水源地飲用水安全，具有深遠而現(xiàn)實的意義。</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：</p><p>　　本論文針對寧波市周公宅-皎口水庫流域水質(zhì)模擬的研究，主要

5、有三方面內(nèi)容：流域污染源調(diào)查與負荷計算，流域水質(zhì)模擬和流域水容量計算。具體的基本內(nèi)容如下：①皎口-周公宅水庫流域污染源調(diào)查與負荷計算。在大量調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，估算皎口-周公宅水庫流域內(nèi)主要污染源的污染負荷，分析污染負荷空間分布特征，確定需要進行水質(zhì)模擬、水環(huán)境容量計算以及總量控制的主要污染因子。②皎口-周公宅水庫流域水質(zhì)模擬。應(yīng)用WASP水質(zhì)模型，并在完成對皎口-周公宅水庫流域水系概化、邊界條件設(shè)置、模型參數(shù)率定、污染負荷輸入等過程的基

6、礎(chǔ)上，對該流域內(nèi)的水庫及主要干流河段進行模擬，再對比水質(zhì)模擬結(jié)果與實測結(jié)果進行模型校驗。③皎口-周公宅水庫流域水環(huán)境容量計算。根據(jù)現(xiàn)狀水質(zhì)模擬數(shù)據(jù)、水質(zhì)標準限制以及各河段的設(shè)計流量條件，建立適合皎口-周公宅水庫流域的水環(huán)境容量計算模式。</p><p>　　論文擬解決的主要問題是：對所確定的各種主要污染因子進行水質(zhì)模擬，由模擬結(jié)果確定，以目前社會經(jīng)濟發(fā)展水平形成的該污染因子污染負荷對庫區(qū)水質(zhì)影響狀況，從而應(yīng)控制超

7、標因子的排放濃度。計算流域水環(huán)境容量以確定滿足水功能區(qū)劃確定的水環(huán)境質(zhì)量標準要求的污染因子的最大允許污染負荷量，為今后水環(huán)境管理提供科學依據(jù)。</p><p>　　三、研究的方法與技術(shù)路線：</p><p>　　研究方法：首先，調(diào)查周公宅-皎口水庫流域的污染源，包括農(nóng)村生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和旅游業(yè)污染源。并分別估算每一種污染源的污染負荷，并進行匯總分析。其次，建立水質(zhì)模型，主要包括流域水系概化

8、、邊界條件設(shè)置、模型參數(shù)率定、污染負荷輸入等。進行水質(zhì)模擬并對模擬結(jié)果進行分析。最后，對流域范圍內(nèi)的河道進行水環(huán)境容量的計算。</p><p>　　技術(shù)路線：流域內(nèi)污染源調(diào)查與負荷計算→流域污染負荷匯總分析→建立水質(zhì)模型→流域水質(zhì)模擬→水質(zhì)模擬結(jié)果分析→流域水環(huán)境容量計算。</p><p>　　四、研究的總體安排與進度：</p><p>　　1）2010-11-26

9、——2010-12-15 閱讀相關(guān)文獻資料，考慮整體方案，完成開題報告和文獻綜述，進行開題；</p><p>　　2）2011-12-16——2011-3-11 水庫流域內(nèi)污染源的現(xiàn)場調(diào)查并去有關(guān)部門獲取相關(guān)數(shù)據(jù)；</p><p>　　3）2011-3-12——2011-4-20 建立水質(zhì)模型，進行水質(zhì)模擬；</p><p>　　4）2011-4-21—

10、—2011-5-6 進行水環(huán)境容量計算；</p><p>　　5）2011-5-7——2011-5-12 整理總結(jié)，完成畢業(yè)論文，準備答辯。</p><p><b>　　五、主要參考文獻：</b></p><p>　　[1] 金樹權(quán)．水庫水源地水質(zhì)模擬預測與不確定性分析[D]．浙江：浙江大學環(huán)境與資源學院，2008．</p>

11、<p>　　[2] 楊麗芳．淮南市地表水環(huán)境容量研究[D]．安徽：安徽理工大學，2007． </p><p>　　[3] 張明亮．河流水動力及水質(zhì)模型研究[D]．大連：大連理工大學，2007．</p><p>　　[4] 謝永明．環(huán)境水質(zhì)模型概論[M]．中國科學技術(shù)出版社，1996．</p><p>　　[5] 徐祖信，廖振良．水質(zhì)數(shù)學模型研究的發(fā)展階

12、段與空間層次[J]．上海環(huán)境科學，2003，22(2)：79-85．</p><p>　　[6] 傅國偉．河流水質(zhì)數(shù)學模型及其模擬計算[M]，北京：中國環(huán)節(jié)科學出版社，1987．</p><p>　　[7] 于順東，尤學一．WASP水質(zhì)模型檢驗及參數(shù)敏感度分析[J]．水資源與水工程學報，2007，18(6)：41-44．</p><p>　　[8] 陳美丹，姚琪，徐

13、愛蘭．WASP水質(zhì)模型及其研究進展[J]．水利科技與經(jīng)濟，2006，12(7)：420-422．</p><p>　　[9] 賈海峰，程聲通，杜文濤．GIS與地表水水質(zhì)模型WASP5的集成[J]．清華大學學報，2001，41(8)：125-128．</p><p>　　[10] Karl-Erich L，Katrin F，Martina B．Structural uncertainty i

14、n a river water quality modeling system，J．Ecological Modelling，2007，(204)：289-300．</p><p>　　[11] Karl-Erich L．Testing for the transferability of a water quality model to areas of similar spatial and temporal

15、 scale based on an uncertainty vs. complexity hypothesis, J. Ecological Complexity，2006，(3)：241-252．</p><p>　　[12] 楊家寬，肖波，劉年豐，等．WASP6水質(zhì)模型應(yīng)用于漢江襄樊段模擬研究[J]．水資源保護，2005，21(4)：8-10．</p><p>　　[13] Arti

16、oli Y，Bendoricchio G，Palmeri L．Defining and modeling the coastal zone affected by the Po river (Italy)，J．Ecological Modelling，2005， (184)：55-68．</p><p>　　[14] 周華．河流綜合水質(zhì)模型QUAL2K應(yīng)用研究[J]．中國水利水電科學研究院學報，2010，8(1)

17、：71-75．</p><p>　　[15] Palmieri V，Carvalho R J．Qual2e model for the Corumbata′ River，J．Ecological Moelling, 2006，(198)：269-275．</p><p>　　[16] Roberta S，Marco A，Acutis A，et al．Modelling the point

18、and non-point nitrogen loads to the Venice Lagoon(Italy)：the application of water quality models to the Dese-Zero basin，J．Science Direct，2008，(226)：81-88．</p><p>　　[17] 武君．河流水質(zhì)模擬預測的常用方法研究與新方法探索——以淮河安徽為例[D]．合

19、肥：合肥工業(yè)大學，2005．</p><p>　　[18] 唐迎洲．WASP5水質(zhì)模型在平原河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境模擬中的開發(fā)與應(yīng)用[D]．南京：河海大學，2004．</p><p>　　[19] 廖振良，林衛(wèi)青，徐祖信．WASP-5系統(tǒng)及其述評[J]．上海環(huán)境科學，2001，20(1)：3-6．</p><p>　　[20] 陳家軍，于艷新，李森，等．QUAL2E模型在呼和

20、浩特市水質(zhì)模擬中的應(yīng)用[J]。水資源保護，2004，(3)：1-4．</p><p>　　[21] 宋玉龍，夏福成．QUAL2E模型在小清河水質(zhì)模擬中的應(yīng)用[J]．水利科技與經(jīng)濟，2008，14(8)：643-644．</p><p>　　[22] 孫穎，陳肇和，范曉娜，李志群．河流及水庫水質(zhì)數(shù)學模型及通用軟件綜述[M]，水資源保護，2001年，2：8-20．</p><

21、;p><b>　　畢業(yè)論文文獻綜述</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　寧波市周公宅-皎口水庫流域水質(zhì)模擬研究</p><p>　　摘要：水質(zhì)模型是一個用于描述物質(zhì)在水環(huán)境中的混合、遷移過程的數(shù)學方程，即描述水體中污染物與時間、空間的定量關(guān)系，是水環(huán)境污染治理規(guī)劃決策分析中的重要

22、工具。自1925年以來，水質(zhì)模型已被研究了80來年。在此，首先將介紹水質(zhì)模型發(fā)展的三個歷史階段。其次著重介紹兩種通用于河流和水庫的水質(zhì)模型：WASP和QUAL系列模型的研究現(xiàn)狀。并簡單介紹了水庫流域水質(zhì)模擬研究現(xiàn)狀。最后，說明水質(zhì)模型研究目前存在的主要不足之處和未來發(fā)展的趨勢。</p><p>　　關(guān)鍵字：水質(zhì)模型；WASP系列模型；QUAL系列模型；河流；水庫</p><p>　　1.

23、水質(zhì)模型的發(fā)展歷史</p><p>　　水質(zhì)模型是一個用于描述物質(zhì)在水環(huán)境中的混合、遷移過程的數(shù)學方程，即描述水體中污染物與時間、空間的定量關(guān)系，是水環(huán)境污染治理規(guī)劃決策分析中的重要工具。自1925年以來，水質(zhì)模型已被研究了80來年。從水質(zhì)模型研究發(fā)展的時間順序上看，大致可以分為以下3個階段[1-5]：</p><p>　　第一階段（1925~1980年）：這一階段模型研究對象僅是水體水質(zhì)

24、本身，被稱為“自由體”階段。也就是說，在這一階段模型的內(nèi)部規(guī)律只包括水體自身的各水質(zhì)組分的相互作用，其它如污染源、底泥、邊界等的作用和影響都是外部輸入。在這一階段，開始主要研究受生活和工業(yè)點污染源嚴重污染的河流系統(tǒng)，輸入的污染負荷僅強調(diào)電源，但隨著對面源控制的要求和將以前外部過程如底泥作用內(nèi)在化的要求的增加，應(yīng)用這類模型的時代便結(jié)束了。</p><p>　　第二階段（1980~1995年）：這一階段可以說是水質(zhì)模

25、型研究快速發(fā)展的階段，相較于第一階段，這一階段增加了狀態(tài)變量（水質(zhì)組分）的數(shù)量；在在多維模型系統(tǒng)中納入了水動力模型；將底泥等作用納入了模型內(nèi)部；與流域模型進行連接以使面污染源能被連入初始輸入。這一階段，由于水質(zhì)模型的約束更多了，預測的主觀性大大減少了。</p><p>　　第三階段（1995年至今）：隨著發(fā)達國家對面污染源控制的增強，面源污染減少了。而大氣中污染物質(zhì)沉降的輸入對河流水質(zhì)的影響日顯重要。因此，在這階

26、段，增加了大氣污染模型，能夠像對沉降到水體中的大氣污染負荷直接進行評估一樣，對來自流域的負荷進行評估。</p><p>　　可見，水質(zhì)模型一直在不斷改進和完善中，以適應(yīng)越加復雜的實際環(huán)境狀況。</p><p>　　2. 水質(zhì)模型研究現(xiàn)狀</p><p>　　目前，國內(nèi)的水質(zhì)模擬預測主要集中在以點源污染為主的大江大河的研究，而很少有以面源污染為主的山溪性水庫的水質(zhì)模擬

27、預測的研究。國外雖然已經(jīng)有很多針對以面源污染為主的以流域為對象的流域綜合水質(zhì)模型，但是這些模型往往需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)，而國內(nèi)由于很多基礎(chǔ)資料缺乏或不共享，所以很難將國外這些大型的機理性模型應(yīng)用到國內(nèi)研究中。而WASP和QUAL系列模型，即可用于河流、河口，也可以同時用于湖泊、水庫等水體的水質(zhì)模擬，并且已普遍應(yīng)用于國內(nèi)外水質(zhì)模擬應(yīng)用研究中。</p><p>　　WASP (Water Quality Anal

28、ysis Simulation Program)是美國環(huán)境保護局提出的水系統(tǒng)，包括河流、水庫、河口、海岸的通用模擬框架。WASP提供了一個很靈活的模擬系統(tǒng)，在其基本程序中反映了對流、彌散、點雜質(zhì)負荷與擴散雜質(zhì)負荷以及邊界的交換等隨時間變化的過程[6]。目前國內(nèi)外對WASP5和WASP6應(yīng)用研究已經(jīng)比較成熟。</p><p>　　唐迎洲[7]在現(xiàn)有平原河網(wǎng)水質(zhì)數(shù)學模型功能分析比較的基礎(chǔ)上，結(jié)合平原河網(wǎng)水環(huán)境變化特征

29、，選擇了WASP5系統(tǒng)作為平原河網(wǎng)水質(zhì)模擬的基本工具。針對WASP5系統(tǒng)自帶的DYNHYDS水動力模型基本功能的局限性，以及平原河網(wǎng)水力調(diào)控系統(tǒng)復雜的特征，選擇了具有產(chǎn)匯流模擬、閘壩控制模擬及河網(wǎng)水流模擬等功能的三級聯(lián)解平原河網(wǎng)水動力模型替代DYNHYDS，通過編程實現(xiàn)了三級聯(lián)解平原河網(wǎng)水動力模型與WASP5水質(zhì)模型的耦合。使之可以應(yīng)用于平原河網(wǎng)水環(huán)境的模擬，為引調(diào)水工程實施方案的確定提供理論依據(jù)。</p><p&g

30、t;　　賈海峰[8]等以密云水庫為背景分析了WASP5模型與GIS的集成形式,并以半緊密內(nèi)嵌的集成形式建立了WASP5模型與GIS間的集成模型系統(tǒng)。研究結(jié)果表明WASP5模型與GIS空間建模功能的集成強化了模型的功能,為地表水水質(zhì)空間模擬提供了有力的支持。</p><p>　　楊家寬[9]等應(yīng)用WASP6對漢江襄樊段現(xiàn)狀水質(zhì)進行了模擬研究,研究的水質(zhì)指標包括:BOD5、NH3-N、DO,并用2001年實測值對水質(zhì)

31、模型模擬結(jié)果進行校驗。研究結(jié)果表明:BOD5、NH3-N、DO模擬的平均相對誤差分別為10·7%、11·0%和5·6%。WASP6應(yīng)用于漢江的水質(zhì)模擬能夠取得較滿意的結(jié)果。</p><p>　　國外學者Artioli Y[10]等通過建立WASP6模型，模擬了Po河中各種營養(yǎng)負荷的季節(jié)性變化。并利用CZ模型對模擬結(jié)果在生物化學和生態(tài)方面進行比較，為Po河今后的規(guī)劃管理提供了科學依據(jù)。

32、</p><p>　　QUAL模型經(jīng)歷了從最初的QUAL-Ⅰ到QUAL-Ⅱ再到QUAL2E進而發(fā)展到QUAL2K的過程。其中QUAL2E、QUAL2K模型是目前比較常用的河流水質(zhì)模型[11]。</p><p>　　陳家軍[12]等建立了呼和浩特市的河流水質(zhì)模型,選用BOD5,CODMn作為模擬污染指標,并給出模型關(guān)鍵參數(shù)的確定方法,并利用QUAL2E模型使用有限差分方法求解包括反應(yīng)機制在內(nèi)

33、的對流彌散物質(zhì)輸移方程,可用于充分混合的樹枝狀河流,能模擬多種水質(zhì)組分的特性，選用QUAL2E模型進行河流水質(zhì)模擬分析,檢驗QUAL2E模型參數(shù)。并通過模擬結(jié)果表明,模型合理有效,能很好地描述河流的水質(zhì)狀況,可進一步為水環(huán)境規(guī)劃提供有利工具和科學的參數(shù)依據(jù)。</p><p>　　宋玉龍[13]等利用QUAL 2E模型在小清河濟南段中的應(yīng)用，模擬了河流全程BOD的變化。并通過結(jié)果表明，模擬值和實測值的誤差為-4．6

34、8％～15．74％，模擬效果良好，說明了該模型是一種實用有效的水質(zhì)模型，能為制訂和實施河道綜合水質(zhì)規(guī)劃提供科學的決策依據(jù)。</p><p>　　除此之外，郭磊[14]等建立水動力、水體污染物輸運及底泥污染物輸運數(shù)值模型,采用有限差分與有限體積相結(jié)合的方法,對北大港水庫氯離子進行動態(tài)數(shù)值模擬。通過對計算值和實測值的比較分析,驗證了模型的可靠性。該研究模擬了水庫5種蓄供水方案,得到各方案流場及水體和底泥氯離子濃度動態(tài)

35、變化規(guī)律,同時分析了流速、水體氯離子濃度與底泥氯離子濃度差對底泥氯離子釋放速度及釋放總量的影響。揭示了北大港水庫各運行方式流場及水質(zhì)變化規(guī)律,為更好地發(fā)揮引黃濟津及南水北調(diào)東線工程調(diào)蓄水庫作用提供了保證。金樹權(quán)[1]以浙江省湖州市老虎潭水庫流域為研究對象，結(jié)合源頭溪流一維水質(zhì)模型，完全混合湖庫水質(zhì)模型和Dillon模型，實現(xiàn)了不同水文條件和不同排污條件組合下河流一水庫系統(tǒng)水質(zhì)的聯(lián)合模擬預測，并提出了相對合理的流域污染物控制對策和方案。&

36、lt;/p><p>　　3.存在的問題及發(fā)展趨勢</p><p>　　水質(zhì)模型在應(yīng)用研究中主要存在的問題：①缺乏統(tǒng)一考慮地下水與地表水之間相互轉(zhuǎn)換的綜合水質(zhì)模型②對污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化還有許多不清楚之處，很多過程不易用數(shù)學方法表達，因此較難進行水質(zhì)數(shù)學模擬③不確定性研究不足，確定性與多種不確定研究方法在水質(zhì)模型中的耦合還有待完善[15]。</p><p>　　水質(zhì)模

37、型發(fā)展的特點可以歸結(jié)為3個增長和2項技術(shù)。3個增長：即研究范圍日益擴大、狀態(tài)變量不斷增多、時空網(wǎng)格幾何增長。2項技術(shù)：GIS成為水質(zhì)模型的平臺：利用GIS技術(shù)，不光能處理海量的數(shù)據(jù)，使得輸入輸出變得非常容易，還能對水質(zhì)計算結(jié)果進行空間分析，使對復雜模型的理解變得容易，并得到很多有價值的信息，從而輔助決策。實時監(jiān)測被納入模型系統(tǒng)：。隨著RS、GPS以及GIS這3個被稱為“3S”技術(shù)的發(fā)展以及它們在水質(zhì)模型研究中的應(yīng)用，可以做到實時、動態(tài)地

38、應(yīng)用模型分析和解決水環(huán)境問題[16]。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 金樹權(quán)．水庫水源地水質(zhì)模擬預測與不確定性分析[D]．浙江：浙江大學環(huán)境與資源學院，2008．</p><p>　　[2] 楊麗芳．淮南市地表水環(huán)境容量研究[D]．安徽：安徽理工大學，2007． </p><p&g

39、t;　　[3] 張明亮．河流水動力及水質(zhì)模型研究[D]．大連：大連理工大學，2007．</p><p>　　[4] 謝永明．環(huán)境水質(zhì)模型概論[M]．中國科學技術(shù)出版社，1996．</p><p>　　[5] 徐祖信，廖振良．水質(zhì)數(shù)學模型研究的發(fā)展階段與空間層次[J]．上海環(huán)境科學，2003，22(2)：79-81．</p><p>　　[6] 孫穎，陳肇和，范曉娜，

40、李志群．河流及水庫水質(zhì)數(shù)學模型及通用軟件綜述[M]，水資源保護，2001年，2：8．</p><p>　　[7] 唐迎洲．WASP5水質(zhì)模型在平原河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境模擬中的開發(fā)與應(yīng)用[D]．南京：河海大學，2004．</p><p>　　[8] 賈海峰，程聲通，杜文濤．GIS與地表水水質(zhì)模型WASP5的集成[J]．清華大學學報，2001，41(8)：125-128．</p><

41、;p>　　[9] 楊家寬，肖波，劉年豐，等．WASP6水質(zhì)模型應(yīng)用于漢江襄樊段模擬研究[J]．水資源保護，2005，21(4)：8-10．</p><p>　　[10] Artioli Y，Bendoricchio G，Palmeri L．Defining and modeling the coastal zone affected by the Po river (Italy)，J．Ecological

42、Modelling，2005， (184)：55-68．</p><p>　　[11] 周華．河流綜合水質(zhì)模型QUAL2K應(yīng)用研究[J]．中國水利水電科學研究院學報，2010，8(1)：71-75．</p><p>　　[12] 陳家軍，于艷新，李森，等．QUAL2E模型在呼和浩特市水質(zhì)模擬中的應(yīng)用[J]。水資源保護，2004，(3)：1-4．</p><p>　　

43、[13] 宋玉龍，夏福成．QUAL2E模型在小清河水質(zhì)模擬中的應(yīng)用[J]．水利科技與經(jīng)濟，2008，14(8)：643-644．</p><p>　　[14] 郭磊，高學平，張晨，趙玉明．北大港水庫水質(zhì)模擬及分析[J]．長江流域資源與環(huán)境，2007，16(1)：11-15．</p><p>　　[15] 姜云超，南忠仁．水質(zhì)數(shù)學模型的研究進展及存在的問題[J]．蘭州大學學報，2008，44

44、(5)：7-11．</p><p>　　[16] 武君．河流水質(zhì)模擬預測的常用方法研究與新方法探索——以淮河安徽為例[D]．合肥：合肥工業(yè)大學，2005．</p><p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　環(huán)境工程</b></p><p>　　寧波市周公宅-皎口水庫流域水

45、質(zhì)模擬研究</p><p>　　Research On Ningbo Zhougongzhai—Jiaokou Reservoir Basin Water Quality Simulation</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　【摘要】本論文針對寧波市周公宅-皎口水庫流域水質(zhì)模擬的研究，首先介紹水質(zhì)模擬研究的現(xiàn)狀，再

46、進行皎口-周公宅水庫流域污染源調(diào)查與負荷計算。在大量調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，估算水庫流域內(nèi)主要污染源的污染負荷，分析污染負荷空間分布特征。然后進行皎口-周公宅水庫流域水質(zhì)模擬。應(yīng)用WASP7.3水質(zhì)模型，并在完成對水庫流域水系概化、邊界條件設(shè)置、模型參數(shù)率定、污染負荷輸入等過程的基礎(chǔ)上，對該流域內(nèi)的水庫及主要干流河段進行模擬。最后進行水庫流域水環(huán)境容量計算。根據(jù)現(xiàn)狀水質(zhì)模擬數(shù)據(jù)、水質(zhì)標準限制以及各河段的設(shè)計流量條件，建立適合皎口-周公宅水庫流

47、域的水環(huán)境容量計算模式。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】 皎口-周公宅水庫；負荷；WASP模型；水質(zhì)模擬；水環(huán)境容量</p><p>　　Research On Ningbo Zhougongzhai — Jiaokou Reservoir Basin Water Quality Simulation</p><p><b>　　Abstract</

48、b></p><p>　　【ABSTRACT】 In order to research the water quality of Ningbo Zhougongzhai—Jiaokou reservoir basin, this paper introduces the status quo of water quality simulation and calculate pollution load

49、in the reservoir basin. In the basis of lots of survey data and the space distribution features of pollution load, a water quality model (WASP7.3) has been implemented. The model simulates the water quality of the reserv

50、oir in the basin and the major river after finishing the processes such as reservoir bas</p><p>　　【KEYWORDS】Jiaokou—Zhougongzhai reservoir; load; WASP model; water quality simulation; water environmental cap

51、acity</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究進展1</p><p>　　1.2.1 水質(zhì)模型的發(fā)展

52、階段1</p><p>　　1.2.2 水質(zhì)模型研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.3 水環(huán)境容量研究現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3 研究熱點及存在的問題3</p><p>　　1.4 研究目標和內(nèi)容3</p><p>　　2 周公宅-皎口水庫流域污染源調(diào)查與負荷計算5</p><

53、;p>　　2.1 污染源調(diào)查方法與類型5</p><p>　　2.2 生活污染源5</p><p>　　2.2.1生活污染源調(diào)查及污染負荷估算5</p><p>　　2.2.2生活污染源污染負荷估算結(jié)果6</p><p>　　2.3 畜禽養(yǎng)殖污染10</p><p>　　2.3.1畜禽養(yǎng)殖污染源調(diào)查及污

54、染負荷估算10</p><p>　　2.3.2畜禽養(yǎng)殖污染負荷估算結(jié)果10</p><p>　　2.4 農(nóng)業(yè)面源污染13</p><p>　　2.4.1農(nóng)業(yè)面源污染源調(diào)查及污染負荷估算13</p><p>　　2.4.2農(nóng)業(yè)面源污染負荷估算結(jié)果13</p><p>　　2.5 旅游業(yè)污染源17</p&

55、gt;<p>　　2.5.1旅游業(yè)污染源調(diào)查及污染負荷估算17</p><p>　　2.5.2旅游業(yè)污染負荷估算結(jié)果17</p><p>　　2.6 工業(yè)污染源17</p><p>　　2.6.1重點工業(yè)污染源調(diào)查及污染負荷估算17</p><p>　　2.6.2 一般工業(yè)污染源調(diào)查及污染負荷估算18</p>

56、;<p>　　2.7 流域污染負荷匯總分析19</p><p>　　3 周公宅-皎口水庫流域水源保護區(qū)水質(zhì)模擬22</p><p>　　3.1 WASP水質(zhì)模型簡介22</p><p>　　3.2 流域水系概化22</p><p>　　3.3 模型系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置36</p><p>　　3.3.1

57、 模型的基本假設(shè)36</p><p>　　3.3.2 河道水力系數(shù)及水質(zhì)參數(shù)36</p><p>　　3.3.3 模型邊界條件37</p><p>　　3.3.4 污染負荷輸入43</p><p>　　3.3.5 水質(zhì)模擬結(jié)果44</p><p>　　4 周公宅-皎口水庫流域水環(huán)境容量計算57</p&

58、gt;<p>　　4.1 水環(huán)境容量計算方法57</p><p>　　4.2 水質(zhì)控制斷面57</p><p>　　4.3 水文設(shè)計條件58</p><p>　　4.4 計算結(jié)果58</p><p><b>　　5 結(jié)論63</b></p><p>　　參 考 文 獻65

59、</p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　飲用水是人類生存的基本需求。飲水安全不僅事關(guān)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，更影響人體健康和國計民生的重大問題。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)調(diào)查，人類

60、所得的80%的疾病與飲用水不安全有關(guān)。據(jù)德國烏拍塔爾氣候、環(huán)境和能源研究所估計，全世界每年都有1500萬人因缺水或飲用不干凈的水致病死亡，26億人生活在水質(zhì)低于西方標準的環(huán)境里。近年來，飲用水安全問題己引起各國政府的高度關(guān)注了，并成為全球性的重大戰(zhàn)略問題之一。</p><p>　　目前，我國飲用水安全形勢十分嚴峻。據(jù)國家環(huán)保部發(fā)布的《2009 年中國環(huán)境狀況公報》顯示：全國地表水污染依然較重，七大水系總體為輕度污

61、染，浙閩區(qū)河流為輕度污染，西北諸河為輕度污染，西南諸河水質(zhì)良好，湖泊（水庫）富營養(yǎng)化問題突出。</p><p>　　伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的迅速推進，許多河流由于受到各種污染加劇而喪失了飲用水功能，水庫已經(jīng)成為目前最重要的城市集中式飲用水供水水源。皎口水庫、周公宅水庫是寧波市區(qū)的主要飲用水水源地，皎口水庫和周公宅水庫聯(lián)合調(diào)度后，向?qū)幉ㄊ袇^(qū)供水規(guī)模為50萬噸/日，已經(jīng)成為寧波市可持續(xù)發(fā)展的重要支撐因素

62、。然而，皎口-周公宅水庫水源地流域附近存在多種污染源，例如農(nóng)村生活污水、生活垃圾，羊、雞、豬等畜牧養(yǎng)殖，竹筍罐頭加工企業(yè)等工業(yè)污染源，農(nóng)業(yè)面源以及農(nóng)家樂、漂流等旅游業(yè)污染源，使得水庫水體受污染程度不斷加重，直接威脅到寧波市飲用水安全。因此，有必要對皎口-周公宅水庫水源地的保護和管理展開系統(tǒng)研究。</p><p>　　水庫水源地的水質(zhì)變化規(guī)律的研究是水源地保護的基礎(chǔ)，而水質(zhì)模擬是研究水庫水源地的水質(zhì)變化規(guī)律的重要途

63、徑，也是建立科學合理的水源地污染物排放控制方案的主要理論依據(jù)。對皎口-周公宅水庫流域進行水質(zhì)模擬研究，預測分析流域中污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為今后水環(huán)境管理，從而確保寧波市水庫水源地飲用水安全，具有深遠而現(xiàn)實的意義。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究進展</p><p>　　1.2.1 水質(zhì)模型的發(fā)展階段</p><p>　　水質(zhì)模型是一個用于描述污染物質(zhì)在水環(huán)

64、境中的混合、遷移過程的數(shù)學方程，即描述水體中污染物與時間、空間的定量關(guān)系，是水環(huán)境污染治理規(guī)劃決策分析中的重要工具。自1925年以來，水質(zhì)模型已經(jīng)被研究了80來年。從水質(zhì)模型研究發(fā)展的時間順序上看，水質(zhì)模型經(jīng)歷過以下3個階段[1-4]：</p><p>　　第一階段（1925~1980年）：這一階段被稱為“自由體”階段，模型研究對象僅僅是水體水質(zhì)本身。也就是說，在這一階段模型的內(nèi)部規(guī)律只包括水體自身的各水質(zhì)組分的

65、相互作用，其它如污染源、邊界、底泥等的作用和影響都是由外部輸入。在這一階段，開始是主要研究受生活和工業(yè)點源嚴重污染的河流系統(tǒng)，輸入的污染負荷僅是強調(diào)點源，但隨著對面源控制的要求和將以前外部過程內(nèi)在化的要求的增加，應(yīng)用這類模型的時代便結(jié)束了。</p><p>　　第二階段（1980~1995年）：這一階段可以說是水質(zhì)模型研究快速發(fā)展的階段，相較于第一階段，這一階段增加了狀態(tài)變量（水質(zhì)組分）的數(shù)量；在在多維模型系統(tǒng)中

66、納入了水動力模型；將底泥等作用納入了模型內(nèi)部；與流域模型進行連接以使面污染源能被連入初始輸入。這一階段，由于水質(zhì)模型的約束就更多了，預測的主觀性大大減少了。</p><p>　　第三階段（1995年至今）：隨著發(fā)達國家對面污染源控制的增強，面源污染減少了。而大氣中污染物質(zhì)沉降的輸入對河流水質(zhì)的影響日顯重要。因此，在這階段，增加了大氣污染模型，能夠像對沉降到水體中的大氣污染負荷直接進行評估一樣，對來自流域的負荷進行

67、評估。</p><p>　　可見，水質(zhì)模型一直在不斷改進和完善中，以適應(yīng)越加復雜的實際環(huán)境狀況。</p><p>　　1.2.2 水質(zhì)模型研究現(xiàn)狀</p><p>　　國外水質(zhì)模型研究起步比較早。經(jīng)過近一個世紀的發(fā)展，河流水質(zhì)模型的研究已日趨成熟，在此期間，相繼出現(xiàn)了一批功能強大、通用性好、準確可靠的綜合水質(zhì)模型，如QUAL 系列和WASP 系列等。而國內(nèi)水質(zhì)模型研

68、究起步較晚，落后國際水平較多。多為直接應(yīng)用國外尤其是美國的先進模型，或者基于國外模型進行二次開發(fā)，模型原始開發(fā)研究極少。</p><p>　　WASP (Water Quality Analysis Simulation Program)模型是美國環(huán)境保護局提出的水系統(tǒng)，包括河流、水庫、河口、海岸的通用模擬框架。WASP提供了一個很靈活的模擬系統(tǒng)，在其基本程序中反映了對流、彌散、點雜質(zhì)負荷與擴散雜質(zhì)負荷以及邊界的

69、交換等隨時間變化的過程[5]。目前國內(nèi)外對WASP5和WASP6應(yīng)用研究已經(jīng)比較成熟。</p><p>　　唐迎洲[6]選擇了WASP5系統(tǒng)作為平原河網(wǎng)水質(zhì)模擬的基本工具。通過編程實現(xiàn)了三級聯(lián)解平原河網(wǎng)水動力模型與WASP5水質(zhì)模型的耦合，使之可以應(yīng)用于平原河網(wǎng)水環(huán)境的模擬，為引調(diào)水工程實施方案的確定提供理論依據(jù)。賈海峰[7]等以密云水庫為背景分析了WASP5模型與GIS的集成形式,并以半緊密內(nèi)嵌的集成形式建立了

70、WASP5模型與GIS間的集成模型系統(tǒng)，為地表水水質(zhì)空間模擬提供了有力的支持。楊家寬[8]等應(yīng)用WASP6對漢江襄樊段現(xiàn)狀水質(zhì)進行了模擬研究，并取得了較滿意的結(jié)果。</p><p>　　QUAL模型經(jīng)歷了從最初的QUAL-Ⅰ到QUAL-Ⅱ再到QUAL2E進而發(fā)展到QUAL2K的過程。其中QUAL2E、QUAL2K模型是目前比較常用的河流水質(zhì)模型[9]。</p><p>　　陳家軍[10]等

71、利用QUAL2E模型建立了適用于呼和浩特市的河流水質(zhì)模型，并通過模擬結(jié)果表明,模型合理有效,能很好地描述河流的水質(zhì)狀況,可進一步為水環(huán)境規(guī)劃提供有利工具和科學的參數(shù)依據(jù)。Palmieri V[11]等利用QUAL 2E模型對Corumbata河進行模擬，并得到了較好的模擬效果，為今后Corumbata河的規(guī)劃提供了良好的理論基礎(chǔ)。宋玉龍[12]等利用QUAL 2E模型在小清河濟南段中的應(yīng)用，模擬了河流全程BOD的變化。</p>

72、;<p>　　除此之外，Karl-Erich L[13]等研究了一個河流水質(zhì)模型系統(tǒng)存在的結(jié)構(gòu)性不確定性，對模型不確定性進行了分析。Artioli Y[14]等定義并模擬了受意大利Po河影響的海岸帶的水質(zhì)，確定了富營養(yǎng)化污染對該河的影響程度。Roberta S[15]等模擬了意大利威尼斯咸水湖點源和非點源的污染物氮的負荷，為保護威尼斯湖提供了理論依據(jù)。</p><p>　　1.2.3 水環(huán)境容量研究

73、現(xiàn)狀</p><p>　　水環(huán)境容量的概念首先是由日本學者與60年代提出來的。據(jù)《全國水環(huán)境容量核定技術(shù)指南》中指出：“水環(huán)境容量是在給定水域范圍和水文條件，規(guī)定排污方式和水質(zhì)目標的前提下，單位時間內(nèi)該水域最大允許納污量。因此，可以簡單認為：“水環(huán)境容量是某一水體在給定的水文、水質(zhì)目標和排污方式下的最大納污量”。</p><p>　　水環(huán)境容量的研究大致經(jīng)歷了一下三個階段[16]：①80年

74、代初，主要是結(jié)合環(huán)境質(zhì)量評價等項目進行研究，研究集中在水污染自凈規(guī)律、水質(zhì)模型、水質(zhì)排放標準制定的數(shù)學方法上，從不同角度提出和應(yīng)用了水環(huán)境容量的概念，在此階段對水環(huán)境容量的研究多采用相對較為簡單的水質(zhì)模型; ② “六五”攻關(guān)期間，一部分高校和科研機構(gòu)聯(lián)合，把水環(huán)境容量理論同水污染控制規(guī)劃相結(jié)合，得到了一批有實效的成果，初步顯示了水環(huán)境容量理論與實際相結(jié)合的威力，這一時期的研究對污染物在水體中的物理、化學行為進行了比較深入、系統(tǒng)的探討;

75、③ “七五”階段是國家環(huán)?？萍脊リP(guān)研究把水環(huán)境容量理論推向系統(tǒng)化、實用化的新階段，對部分污染物在水體中的物理、化學行為及水污染物總量控制等方面取得了重要成果，對我國水環(huán)境容量研究發(fā)展的科學化，起到了積極的推動作用。</p><p>　　1.3 研究熱點及存在的問題</p><p>　　目前，水質(zhì)模型發(fā)展的熱點可以歸結(jié)為3個增長和2項技術(shù)。3個增長：即研究范圍日益擴大、狀態(tài)變量不斷增多、時空

76、網(wǎng)格幾何增長。2項技術(shù)：GIS成為水質(zhì)模型的平臺：利用GIS技術(shù)，不光能處理海量的數(shù)據(jù)，使得輸入輸出變得非常容易，還能對水質(zhì)計算結(jié)果進行空間分析，使對復雜模型的理解變得容易，并得到很多有價值的信息，從而輔助決策。實時監(jiān)測被納入模型系統(tǒng)：。隨著RS、GPS以及GIS這3個被稱為“3S”技術(shù)的發(fā)展以及它們在水質(zhì)模型研究中的應(yīng)用，可以做到實時、動態(tài)地應(yīng)用模型分析和解決水環(huán)境問題[17]。</p><p>　　水質(zhì)模型在

77、應(yīng)用研究中主要存在的問題：①缺乏統(tǒng)一考慮地下水與地表水之間相互轉(zhuǎn)換的綜合水質(zhì)模型②對污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化還有許多不清楚之處，很多過程不易用數(shù)學方法表達，因此較難進行水質(zhì)數(shù)學模擬③不確定性研究不足，確定性與多種不確定研究方法在水質(zhì)模型中的耦合還有待完善[18]。</p><p>　　1.4 研究目標和內(nèi)容</p><p>　　論文研究所要達到的預期目標是：通過污染源調(diào)查及負荷計算，對所確

78、定的各種主要污染因子進行水質(zhì)模擬，由模擬結(jié)果確定，以目前社會經(jīng)濟發(fā)展水平形成的該污染因子污染負荷對庫區(qū)水質(zhì)影響狀況，從而應(yīng)控制超標因子的排放濃度。計算流域水環(huán)境容量以確定滿足水功能區(qū)劃確定的水環(huán)境質(zhì)量標準要求的污染因子的最大允許污染負荷量，為今后水環(huán)境管理提供科學依據(jù)。</p><p>　　本論文針對寧波市周公宅-皎口水庫流域水質(zhì)模擬的研究，主要有三方面內(nèi)容：流域污染源調(diào)查與負荷計算，流域水質(zhì)模擬和流域水容量計算

79、。具體的基本內(nèi)容如下：①皎口-周公宅水庫流域污染源調(diào)查與負荷計算。在大量調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，估算皎口-周公宅水庫流域內(nèi)主要污染源的污染負荷，分析污染負荷空間分布特征，確定需要進行水質(zhì)模擬、水環(huán)境容量計算以及總量控制的主要污染因子。②皎口-周公宅水庫流域水質(zhì)模擬。應(yīng)用WASP水質(zhì)模型，并在完成對皎口-周公宅水庫流域水系概化、邊界條件設(shè)置、模型參數(shù)率定、污染負荷輸入等過程的基礎(chǔ)上，對該流域內(nèi)的水庫及主要干流河段進行模擬，再對比水質(zhì)模擬結(jié)果與實

80、測結(jié)果進行模型校驗。③皎口-周公宅水庫流域水環(huán)境容量計算。根據(jù)現(xiàn)狀水質(zhì)模擬數(shù)據(jù)、水質(zhì)標準限制以及各河段的設(shè)計流量條件，建立適合皎口-周公宅水庫流域的水環(huán)境容量計算模式。</p><p>　　2 周公宅-皎口水庫流域污染源調(diào)查與負荷計算</p><p>　　2.1 污染源調(diào)查方法與類型</p><p>　　本次調(diào)查以《全國水環(huán)境容量核定技術(shù)指南》為指導，以實地調(diào)查和資

81、料收集相結(jié)合，針對周公宅-皎口水庫流域2008年和2009年的點源和非點源CODCr、氨氮、總氮和總磷，開展了全面、深入的調(diào)查。主要的污染源類型為：城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污染源、畜禽養(yǎng)殖污染、農(nóng)業(yè)面源污染、旅游業(yè)污染源和工業(yè)污染源。采用排污系數(shù)法計算庫區(qū)污染物排放量。</p><p><b>　　2.2 生活污染源</b></p><p>　　2.2.1生活污染源調(diào)查及污染負

82、荷估算</p><p>　?。?）調(diào)查結(jié)果：根據(jù)調(diào)查，周公宅-皎口水庫流域內(nèi)共有4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)39個行政村，共有戶籍人口42950人。其中，周公宅流域范圍內(nèi)包括章水鎮(zhèn)、四明山鎮(zhèn)、大嵐鎮(zhèn)三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，共計戶籍人口17777人。周公宅以下皎口水庫流域范圍內(nèi)有鹿亭和章水鎮(zhèn)、大嵐鎮(zhèn)部分行政村，共計戶籍人口25173人。 </p><p>　　表2.2-1　 周公宅

83、-皎口水庫庫區(qū)生活污染源源強系數(shù)</p><p>　　注：1，CODCr、氮氮排放系數(shù)參考寧波市污染源普查數(shù)據(jù)；2，總氮、總磷排放系數(shù)按當?shù)剞r(nóng)村生活污水平均濃度估算。</p><p>　?。?）排放量計算：利用鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口數(shù)和污染物排放系數(shù)，計算生活污染物排放量。按排污系數(shù)法計算庫區(qū)污染物排放量，計算方法如下：</p><p>　　式中：Ws:生活污染源污水或污染物的排

84、放量；</p><p>　　N：人口數(shù)，水庫流域內(nèi)村莊人口狀況如表2.2-2；</p><p>　　Ps：生活污水或污染物排放系數(shù)，各系數(shù)取值見表2.2-1。</p><p>　?。?）入河量計算：由污水及污染物的排放估算入河量，計算公式如下：</p><p>　　式中：：生活污水或污染物入河量；</p><p>　　

85、：入河系數(shù)，取0.4。</p><p>　　其中，由于水庫流域范圍內(nèi)的村莊人口比較分散，缺少系統(tǒng)的排水管網(wǎng)和配套的污水處理設(shè)施，除杜岙村、上莊村、柿林村及梨州村4個行政村建造了農(nóng)村生活污水分散式處理設(shè)施，其它大部分農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理直接排入附近溪流，最終排入水庫。因此，庫區(qū)生活污染源排放的污水及污染物的入河比例較高，參照《寧波市周公宅-皎口水庫水環(huán)境容量及污染控制方案研究（2008年）》，確定流域內(nèi)生活污染源入

86、河系數(shù)取0.4。</p><p>　　2.2.2生活污染源污染負荷估算結(jié)果</p><p>　　根據(jù)上述計算方法和污染源調(diào)查結(jié)果，周公宅-皎口庫區(qū)生活污染水及主要污染物排放量及入河量估算結(jié)果見表2.2-2。</p><p>　　表2.2-2　周公宅-皎口庫區(qū)人口、生活污染源排放量及入河量</p><p><b>　　續(xù)表2.2-2&

87、lt;/b></p><p>　　注：戶籍人口數(shù)據(jù)來源于寧波市水環(huán)境治理領(lǐng)導小組辦公室2009年統(tǒng)計數(shù)據(jù)。</p><p>　　2.3 畜禽養(yǎng)殖污染</p><p>　　2.3.1畜禽養(yǎng)殖污染源調(diào)查及污染負荷估算</p><p>　?。?）調(diào)查結(jié)果：水庫流域畜禽以農(nóng)戶散養(yǎng)為主，集中養(yǎng)殖場仍有一定數(shù)量存在，目前，水庫流域共有集中養(yǎng)殖場25

88、個，主要分布于鹿亭鄉(xiāng)、大嵐鎮(zhèn)和章水鎮(zhèn)。養(yǎng)殖場普遍沒有糞便處理設(shè)施，畜禽干糞收集出售，其余部分排入附近溪流。村民的畜禽養(yǎng)殖以豬和雞為主，且養(yǎng)殖場地較為隱蔽。</p><p>　　表2.3-1　皎口－周公宅水庫庫區(qū)畜禽養(yǎng)殖排污系數(shù)</p><p>　　注：1，雞的排放強度為2008年全國污染源普查寧波地區(qū)所采用的肉雞和蛋雞的排放強度的平均值；2，牛的排放強度為2008年全國污染源普查寧波地區(qū)所

89、采用的肉牛和奶牛的排放強度的平均值；3，豬的排放強度為2008年全國污染源普查寧波地區(qū)所采用的豬的排放強度；4，羊，狗的CODCr排放強度來源文獻[19]（郭志慧，2004），總磷、總氮和氨氮為與豬相比所得的折算值。</p><p>　?。?）排放量計算：畜禽養(yǎng)殖廢水及主要污染物的排放量按排污系數(shù)法計算，計算公式如下：</p><p><b>　　式中：</b><

90、;/p><p>　　：畜禽養(yǎng)殖廢水或污染物的排放量；</p><p>　?。旱趈類畜禽的數(shù)量，畜禽養(yǎng)殖情況參見表2.3-1和2.3-2；</p><p>　?。旱趈類畜禽的排污系數(shù)，千克/只（頭）·年，各系數(shù)取值見表2.3-3。</p><p>　?。?）入河量計算：參照《寧波市周公宅-皎口水庫水環(huán)境容量及污染控制方案研究（2008年）

91、》及《周公宅—皎口水庫水資源保護項目規(guī)劃（2009—2020）》，取入河系數(shù)為0.4。</p><p>　　2.3.2畜禽養(yǎng)殖污染負荷估算結(jié)果</p><p>　　根據(jù)上述計算方法和污染源調(diào)查結(jié)果，周公宅-皎口庫區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染源主要污染物排放量及入河量估算結(jié)果見表2.3-2。</p><p>　　表2.3-2　 庫區(qū)畜禽養(yǎng)殖污染源主要污染物排放量及入河量</p

92、><p><b>　　續(xù)表2.3-2</b></p><p>　　2.4 農(nóng)業(yè)面源污染</p><p>　　2.4.1農(nóng)業(yè)面源污染源調(diào)查及污染負荷估算</p><p>　?。?）調(diào)查結(jié)果：在周公宅-皎口水庫流域范圍內(nèi)，農(nóng)業(yè)面源污染是影響水庫水質(zhì)的主要污染源。周公宅－皎口水庫流域內(nèi)的農(nóng)業(yè)種植以貝母（浙貝）、茶樹、毛竹、花木、果

93、樹為主，化肥施用水平很高。據(jù)實地勘察，一畝苗木地里每年需要施用的化肥量約600～900斤。地表徑流攜帶絕大部分化肥進入水庫，成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要因素之一。浙貝主要施用豬糞、牛糞和商品有機肥，根據(jù)2008年寧波市污染源普查資料，浙貝的豬糞施用率為1000~3000公斤/（畝·年）；牛糞施用率為4000~7100公斤/（畝·年）；商品有機肥施用率為300~600公斤/（畝·年）。毛竹林主要施用化肥，一般施用強

94、度為150公斤/（畝·年）。</p><p>　　表2.4-1　不同土地利用類型的農(nóng)業(yè)面源主要污染物排放系數(shù)</p><p>　　注：數(shù)據(jù)來源于2008年全國污染源普查寧波地區(qū)所采用的不同土地利用農(nóng)業(yè)面源主要污染排放強度系數(shù)。</p><p>　?。?）排放量計算：按農(nóng)業(yè)面源排放強度系數(shù)法計算水庫流域范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)面源的污染物排放量，計算方法如下：</p

95、><p><b>　　式中：</b></p><p>　?。恨r(nóng)業(yè)面源廢水或污染物的排放量，噸/年；</p><p>　?。旱趈類土地利用面積，公頃，各類土地面積數(shù)見表2.4-2；</p><p>　?。旱趈類土地利用類型的農(nóng)業(yè)面源污染物排放系數(shù)，千克/畝·年，各類土地利用類型的污染物排放系數(shù)取值見表2.4-1。&l

96、t;/p><p>　?。?）入河量計算：參照《寧波市周公宅-皎口水庫水環(huán)境容量及污染控制方案研究（2008年）》、《周公宅—皎口水庫水資源保護項目規(guī)劃（2009—2020）》，及相關(guān)文獻[20]（張大弟，1997），取入河系數(shù)為0.3。</p><p>　　2.4.2農(nóng)業(yè)面源污染負荷估算結(jié)果</p><p>　　根據(jù)上述計算方法和污染源調(diào)查結(jié)果，周公宅-皎口庫區(qū)農(nóng)業(yè)面源

97、主要污染物排放量及入河量估算結(jié)果見表2.4-2。</p><p>　　表2.4-2　庫區(qū)農(nóng)業(yè)面源主要污染物排放量及入河量估算結(jié)果</p><p><b>　　續(xù)表2.4-2</b></p><p>　　2.5 旅游業(yè)污染源</p><p>　　2.5.1旅游業(yè)污染源調(diào)查及污染負荷估算</p><p&g

98、t;　　（1）調(diào)查結(jié)果：周公宅-皎口水庫流域范圍內(nèi)的農(nóng)家樂、漂流項目，以及四明山森林公園和大嵐鎮(zhèn)丹山赤水的景點旅游，為庫區(qū)居民創(chuàng)造了經(jīng)濟效益，提高了庫區(qū)居民的生活水平。根據(jù)2008年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，周公宅-皎口水庫流域內(nèi)漂流景區(qū)接待游客人數(shù)為17.2萬人，其中李家坑漂流接待量最大，2008年接待游客人數(shù)為10萬人以上。通過對周公宅-皎口水庫流域“農(nóng)家樂”生活污水處理設(shè)施的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)幾家“農(nóng)家樂”的生活污水經(jīng)過處理后排放，更多的“農(nóng)家

99、樂”將污水直接排入河道，眾多游客進入水源保護區(qū)，帶來生活垃圾和排放生活污水，勢必影響飲用水源地水質(zhì)。這些“農(nóng)家樂”成為水源地新的污染源。</p><p>　?。?）排放量計算：參照生活污染源源強系數(shù)，計算旅游業(yè)污染物排放量。</p><p>　　（3）入河量計算：由污水及污染物的排放估算入河量，入河系數(shù)，取0.4。</p><p>　　2.5.2旅游業(yè)污染負荷估算結(jié)

100、果</p><p>　　表2.5-1周公宅-皎口水庫流域旅游業(yè)主要污染物排放量及入河量</p><p><b>　　2.6 工業(yè)污染源</b></p><p>　　2.6.1重點工業(yè)污染源調(diào)查及污染負荷估算</p><p>　　根據(jù)2008年寧波市污染源普查結(jié)果，在周公宅－皎口水庫流域范圍內(nèi)，共有重點污染企業(yè)6家，屬鹿亭

101、鄉(xiāng)。各重點工業(yè)污染源廢水及主要污染物排放量見表2.6-1。根據(jù)國家環(huán)境保護總局《主要水污染物總量分配指導意見》，工業(yè)源的入河系數(shù)可根據(jù)企業(yè)排放口和城市污水處理設(shè)施排放口到入河排污口的距離（L）遠近確定。企業(yè)排放口和城市污水處理設(shè)施排放口到入河排污口的距離（L）在1-10公里范圍之間，取各工業(yè)源入河系數(shù)為0.9，由排放量估算其入河量，計算結(jié)果見表2.6-1。</p><p>　　表2.6-1 周公宅-皎口水庫流域重

102、點工業(yè)源污染物排放量及入河量（單位：t/a）</p><p>　　2.6.2 一般工業(yè)污染源調(diào)查及污染負荷估算</p><p>　　根據(jù)2008年寧波市污染源普查結(jié)果，在周公宅－皎口水庫流域范圍內(nèi)，庫區(qū)共涉及一般工業(yè)源133個，廢水排放總量約2.5萬t/a，CODCr排放量1.6t/a，具體情況見表2.6-2。根據(jù)國家環(huán)境保護總局《主要水污染物總量分配指導意見》，工業(yè)源的入河系數(shù)可根據(jù)企業(yè)

103、排放口和城市污水處理設(shè)施排放口到入河排污口的距離（L）遠近確定。企業(yè)排放口和城市污水處理設(shè)施排放口到入河排污口的距離（L）在1-10公里范圍之間，取各工業(yè)源入河系數(shù)為0.9，由排放量估算其入河量，計算結(jié)果見表2.6-2。</p><p>　　表2.6-2 周公宅-皎口水庫流域一般工業(yè)源污染負荷（單位：t/a）</p><p>　　2.7 流域污染負荷匯總分析</p><

104、p>　　對流域內(nèi)各類污染源輸出的污染負荷進行匯總，各類污染源類型所占流域污染總負荷的比例見表2.7-1。由表可得農(nóng)業(yè)面源污染排入流域的CODcr、總氮所占比重較大，均占有80%以上，總磷的入河量也超過50%，而生活污染源排入流域的氨氮含量比重較大，達到60.95%。</p><p>　　表2.7-1 流域各類污染源負荷比重</p><p>　　按流域降雨、土地利用、耕作方式、生活習

105、慣等特征，將流域污染負荷在年內(nèi)進行分配，結(jié)果見表2.7-2。</p><p>　　表2.7-2 周公宅-皎口水庫流域污染負荷空間分布匯總</p><p><b>　　續(xù)表2.7-2</b></p><p>　　3 周公宅-皎口水庫流域水源保護區(qū)水質(zhì)模擬</p><p>　　依據(jù)水源地CODCr、氨氮、總氮、總磷等指標

106、的污染負荷空間分布與周公宅－皎口水庫飲用水源地水質(zhì)的響應(yīng)關(guān)系，對皎口-周公宅水庫流域進行水質(zhì)模擬，預測分析流域中污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。本論文結(jié)合寧波市周公宅－皎口水庫流域范圍的水環(huán)境特征，選擇了美國國家環(huán)保局環(huán)境研究實驗室開發(fā)的WASP7.3系統(tǒng)對周公宅－皎口水庫流域水源保護區(qū)水質(zhì)進行模擬。WASP7.3系統(tǒng)是目前較為成熟并且廣泛應(yīng)用于水質(zhì)模擬的模型系統(tǒng)，因此運用WASP7.3系統(tǒng)有利于提高模擬結(jié)果的可靠性。</p>&l

107、t;p>　　3.1 WASP水質(zhì)模型簡介</p><p>　　WASP7.3由水動力模擬程序DYNHYD和水質(zhì)模擬程序WASP兩個獨立程序組成，兩個程序可連接運行，也可以分開執(zhí)行。其中，WASP子程序是水質(zhì)分析模擬程序，是一個動態(tài)模擬模型體系，它基于質(zhì)量守恒原理，待研究的水質(zhì)組分在水體中以某種形態(tài)存在，可在時空上追蹤某種水質(zhì)組分的變化。WASP水質(zhì)模擬子程序包含有毒化學物模型TOXI和富營養(yǎng)化模型EUTRO

108、。EUTRO模塊采用了POTOMAC富營養(yǎng)化模型的動力學，結(jié)合WASP遷移結(jié)構(gòu)，適于模擬以富營養(yǎng)化為主要水質(zhì)問題的湖泊、水庫、河灣等，預測分析傳統(tǒng)污染物如DO、BOD5、氨氮，硝酸鹽、有機氮、磷酸鹽的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，本項目選擇WASP水質(zhì)模型的Advanced Eutrophication模塊進行水質(zhì)模擬。</p><p>　　3.2 流域水系概化</p><p>　　利用帶有高程值的地形矢

109、量圖層建立數(shù)字地形模型（DEM），結(jié)合遙感影像，建立周公宅-皎口水庫的三維可視化分析模型。采用ARC/INFO GIS 軟件和ERDAS 遙感圖像處理軟件，應(yīng)用ArcMap軟件的Hydrology水文分析功能首先對原始DEM數(shù)據(jù)進行洼地填充，得到無洼地的DEM。然后提取流域特征，包括水流方向、計算匯流累積量、河流長度等信息，獲得流域水文網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)河網(wǎng)概化一般原則[21-22]：（1）主干河道作為獨立河道；（2）起輸水作用的次要河道，將幾