感潮河網(wǎng)水環(huán)境容量總量控制的反問(wèn)題方法及應(yīng)用研究.pdf

1、水環(huán)境容量總量控制問(wèn)題是水環(huán)境污染問(wèn)題中的一種反問(wèn)題，是指在給定水域范圍、給定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、給定設(shè)計(jì)條件下，環(huán)境水體對(duì)排放于其中的污染物質(zhì)所具有的容納能力。近年來(lái)，由于河口地區(qū)地理位置優(yōu)越，人口稠密，經(jīng)濟(jì)繁榮，人們對(duì)水環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)不斷提高，已不再滿足于單純預(yù)測(cè)和分析水流中污染物的擴(kuò)散規(guī)律，同時(shí)希望能夠了解和合理的控制河流中污染源的總體排放量，以期更好地服務(wù)于生態(tài)環(huán)境、建立可持續(xù)發(fā)展的機(jī)制。 水質(zhì)和水量是水的兩個(gè)不可分割的基本屬性

2、，但是河網(wǎng)水質(zhì)方程與水動(dòng)力學(xué)方程組的耦合問(wèn)題卻是河網(wǎng)水環(huán)境問(wèn)題中的一個(gè)難點(diǎn)；對(duì)于感潮河網(wǎng)，由于受潮汐影響，河流流向多變，給水質(zhì)以及水環(huán)境容量的計(jì)算帶來(lái)很大的困難。本文基于“河道-節(jié)點(diǎn)-河道”四級(jí)解法在大型河網(wǎng)水量求解中的高效性，成功的求解了感潮河網(wǎng)水動(dòng)力學(xué)方程組；考慮到感潮河網(wǎng)的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化及其影響因素，提出了與其相對(duì)應(yīng)的感潮河網(wǎng)水環(huán)境容量總量控制模型。對(duì)于流向多變帶來(lái)的種種困難，首先引入時(shí)間微元疊加法，將感潮河網(wǎng)的非恒定問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)

3、時(shí)間微段的恒定流問(wèn)題；利用復(fù)合形法，優(yōu)化求解各個(gè)時(shí)間微段內(nèi)點(diǎn)污染源排放總量，最后對(duì)所有微段的容量進(jìn)行疊加，即得到整個(gè)時(shí)間段的容量控制。該方法不僅考慮了感潮河網(wǎng)地區(qū)水流運(yùn)動(dòng)復(fù)雜、流態(tài)不穩(wěn)定、流向多變的特點(diǎn)，而且反映了感潮河網(wǎng)水環(huán)境容量受邊界水質(zhì)條件、河道水質(zhì)目標(biāo)及潮汐等因素的影響。 根據(jù)相關(guān)資料，把該方法應(yīng)用于“上海市浦東新區(qū)某區(qū)級(jí)河網(wǎng)”點(diǎn)污染源群最大容許排放量控制問(wèn)題，獲得了較好的數(shù)值模擬效果，提出較為合理的排污建議。開發(fā)研制