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

1、水環(huán)境容量總量控制問題是水環(huán)境污染問題中的一種反問題，是指在給定水域范圍、給定水質(zhì)標準、給定設(shè)計條件下，環(huán)境水體對排放于其中的污染物質(zhì)所具有的容納能力。近年來，由于河口地區(qū)地理位置優(yōu)越，人口稠密，經(jīng)濟繁榮，人們對水環(huán)境保護的認識不斷提高，已不再滿足于單純預(yù)測和分析水流中污染物的擴散規(guī)律，同時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)展的機制。 水質(zhì)和水量是水的兩個不可分割的基本屬性

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

3、時間微段的恒定流問題；利用復(fù)合形法，優(yōu)化求解各個時間微段內(nèi)點污染源排放總量，最后對所有微段的容量進行疊加，即得到整個時間段的容量控制。該方法不僅考慮了感潮河網(wǎng)地區(qū)水流運動復(fù)雜、流態(tài)不穩(wěn)定、流向多變的特點，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)級河網(wǎng)”點污染源群最大容許排放量控制問題，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