CN108550096A - 对滨江水体水环境整治的生态引调水方法 - Google Patents
对滨江水体水环境整治的生态引调水方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108550096A CN108550096A CN201810184083.2A CN201810184083A CN108550096A CN 108550096 A CN108550096 A CN 108550096A CN 201810184083 A CN201810184083 A CN 201810184083A CN 108550096 A CN108550096 A CN 108550096A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- model
- sewage
- water quality
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 159
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000011160 research Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009418 renovation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims abstract description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 14
- 241001672694 Citrus reticulata Species 0.000 claims description 12
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 10
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 241000372132 Hydrometridae Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/152—Water filtration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Economics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，包括：步骤1：划定流域范围作为研究范围；步骤2：野外水文水质同步监测；步骤3：污水排放口概化；步骤4：构建水环境数学模型：水环境数学模型包括水动力模型和对流扩散模型；步骤5：模型的率定验证；步骤6：整治方案设置；步骤7：计算结果讨论分析。本发明，本发明基于地表水水质达标的需求，在近期，通过直排污水小部分截污与生态补水联合措施，对地表水水质进行预测；在远期，通过直排污水大部分截污，对地表水水质进行预测。在近期，通过污水接管使得一定比例的直排污水接入污水处理系统，并结合滨江水体的生态引调水使得地表水水质达标；在远期，通过深化绝大部分直排污水接入污水处理系统，从而实现地表水水质达标。
Description
技术领域
本发明涉及对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，属于水环境整治技术领域。
背景技术
随着中国的城市化进程加快，大型城市的人口急剧增长，城市的废污水排放量也随之急速增长，导致地表水不达标。基于地表水水质达标的需求，在近期，通过直排污水小部分截污与生态补水联合措施，对地表水水质进行预测；在远期，通过直排污水大部分截污，对地表水水质进行预测。
治理和改善城市水体的方法包括控源截污、生态补水等措施。控源截污即从源头上消除废污水对环境的污染，是根本措施但见效慢；生态补水是指为维持地表水特定生态功能和环境标准而引调天然水体，其不能从根本上消除水污染，但作为一项临时措施见效快。目前城市水质整治方案中使用的补水措施主要是对单一河道通过人工补水方式(如泵引、自来水补水等)提升水质。目前部分研究集中于通过引调水方式的数值模拟研究，通过提出多种方案，选择实现水质达标的最优方案。目前研究多集中于单一断面的水质提升，对河道断面进行多断面水质联合提升研究目前还是难题。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，本发明提出部分污水截污与生态补水联合措施适用于分汊河道的方法，补充了研究地表水水质提升方案的多样性，对大型城市所在流域水质达标起到指导作用，其具体技术方案如下：
对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，包括以下操作步骤：
步骤1：划定流域范围作为研究范围
确定研究对象，划定该研究对象所在的流域范围，作为研究范围；
步骤2：野外水文水质同步监测
在划定流域范围内设置若干个监测点，在每个监测点进行水文监测和水质监测，水文监测的参数包括水位、流量、水量和降雨量，每日测量；水质监测的参数包括pH、水温、溶解氧质量浓度(ρ(DO))、氨氮质量浓度(ρ(NH3-N))、总磷质量浓度(ρ(TP))，每日测量；
步骤3：污水排放口概化
根据排污口调查资料在研究范围内确定排污口数量，在模型计算中将其概化处理为概化排污口；
步骤4：构建水环境数学模型：水环境数学模型包括水动力模型和对流扩散模型；
水动力模型：
水动力计算的控制方程是描述明渠一维非恒定流的圣维南方程组，包括连续性方程和动量方程，并补充考虑了漫滩和旁侧入流：
式中：Q为流量；x为沿水流方向空间坐标；b为调蓄宽度，指包括滩地在内的全部河宽；h为水位；t为时间坐标；q为旁侧入流流量，入流为正，出流为负；α为动量校正系数；A为主槽过水断面面积；g为重力加速度；CZ为谢才系数；R为水力半径；
方程组利用Abboptt-lonescu六点隐式有限差分格式求解，离散后的线性方程组用追赶法求解；
对流扩散模型
污染物在水中的分布与浓度取决于自身的降解、随水流的运动以及污染物的扩散，对流扩散模块的控制方程为一维对流扩散方程：
式中：x为沿水流方向空间坐标；t为时间坐标；Q为流量；C为物质浓度；A为主槽过水断面面积；D为纵向扩散系数；K为线性衰减系数；C2为源汇浓度；q为旁侧入流流量；
对流扩散方程的数值解法与采用六点隐式差分格式求解，最后求解采用Thomas追赶法；
步骤5：模型的率定验证
水文水质同步监测资料采用试错法进行水动力模型参数率定，即根据各水文站、水位站实测的流量、水位资料，调试模型中各河道的糙率，使模型计算值与实测值相吻合；
步骤6：整治方案设置
基于水质达标为目的，针对当前水质状况，通过水环境数学模型计算，结合相关研究，在此基础上通过控源截污与生态补水联合方法对三个断面联合水质预测；模型计算的结果数据就是用来预测水质的好坏，手段就是模型计算，模型计算就是上面提到的“水动力模型”和“对流扩散模型”。在近期，通过污水接管使得一定比例的直排污水接入污水处理系统，并结合滨江水体的生态引调水使得地表水水质达标；在远期，通过深化绝大部分直排污水接入污水处理系统，从而实现地表水水质达标；
步骤7：计算结果讨论分析
对步骤6的整治方案进行模型计算，模型计算就是上面提到的“水动力模型”和“对流扩散模型”，得到整治方案计算结果。
所述步骤3中概化原则为：①当工业企业排污口污染物排放流量超过单元总量的10％，作为独立的概化排污口处理；②其他排污口若距离近，把多个排污口简化成集中的排污口；③距离远并且排污量小的分散排污口，可概化为非点源入河；④大型的污水处理厂作为概化排污口考虑；⑤城市人口聚集地需概化排污口。
所述步骤5中率定得到的河道糙率值用于模型预测计算，模型计算值和实测值吻合。
所述步骤2中水文水质需同步监测，监测次数在两次以上，上午在8:00左右，下午在15:00左右。
本发明的有益效果是：
随着中国的城市化进程加快，大型城市的人口急剧增长，城市的废污水排放量也随之急速增长，导致地表水不达标。本发明基于地表水水质达标的需求，在近期，通过直排污水小部分截污与生态补水联合措施，对地表水水质进行预测；在远期，通过直排污水大部分截污，对地表水水质进行预测。以秦淮河流域滨江水体南京市为例，通过野外水文水质调查，提出多种方案，结合水环境数学模型进行计算，预测结果表明：在近期，通过污水接管使得一定比例的直排污水接入污水处理系统，并结合滨江水体的生态引调水使得地表水水质达标；在远期，通过深化绝大部分直排污水接入污水处理系统，从而实现地表水水质达标。本发明提出部分污水截污与生态补水联合措施适用于分汊河道的方法，补充了研究地表水水质提升方案的多样性，对大型城市所在流域水质达标起到指导作用。
附图说明
图1是本发明实施例的研究区域水系分布及概化排口位置图，其中图1a为研究区域水系分布图，图1b为研究区域概化排口位置图，
图2是本发明实施例的汤铜桥、洋桥、天元桥流量计算值与实测值对比图，其中图2(a)为汤铜桥流量计算值与实测值对比图，图2(b)为洋桥流量计算值与实测值对比图，图2(c)为天元桥流量计算值与实测值对比图，
图3是铁心桥、七桥瓮断面氨氮、总磷率定结果图，其中图3(a)为铁心桥氨氮率定结果图，图3(b)为铁心桥总磷率定结果图，图3(c)为七桥瓮氨氮率定结果图，图3(d)为七桥瓮总磷率定结果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
下面以南京市秦淮河流域为例说明本发明：
本对滨江水体水环境整治的生态引调水方法包括以下操作步骤：
步骤1：首先划定流域范围作为研究范围。
秦淮河流域水系分布及流向如图1所示。其水系有南北两源，在南京市江宁区方山埭西北村汇合成秦淮河干流由南向北自流，在东山桥处分成秦淮新河和外秦淮河分别注入长江。调水时，通过水闸自引或泵站抽引从长江向秦淮新河节制闸引水，水流与秦淮河干流在东山桥处汇合后经过外秦淮河回到长江。本文围绕秦淮河地表水水质达标为主线，基于位于分汊河道的节制闸、铁心桥及七桥瓮考核断面水质达标为中心，三个断面的影响区域为秦淮河流域。大量实测资料证明洋桥断面上游水质达标，将影响区域进一步简化得到研究区域(见图1)。
步骤2：野外水文水质同步监测。
2016年8月3日-12日、9月26日-30日分别进行了2次人工调水水文水质同步监测(监测点见图1)。水文监测包括水位、流量、水量和降雨量，每日测量1次；水质监测包括pH、水温、溶解氧质量浓度(ρ(DO))、氨氮质量浓度(ρ(NH3-N))、总磷质量浓度(ρ(TP))，每日测量2次。
步骤3：污水排放口概化。
根据排污口调查资料在研究范围内排污口数量，根据概化原则：①当工业企业排污口污染物排放流量较大(超过单元总量的10％)，必须作为独立的概化排污口处理；②其他排污口若距离较近，可把多个排污口简化成集中的排污口；③距离较远并且排污量均比较小的分散排污口，可概化为非点源入河；④大型的污水处理厂需作为概化排污口考虑；⑤城市人口聚集地需概化排污口。在模型计算中将其进一步概化处理为概化排污口(见图1)。
步骤4：构建水环境数学模型
水动力模型：
水动力计算的控制方程是描述明渠一维非恒定流的圣维南方程组，包括连续性方程和动量方程，并补充考虑了漫滩和旁侧入流：
式中：Q为流量；x为沿水流方向空间坐标；b为调蓄宽度，指包括滩地在内的全部河宽；h为水位；t为时间坐标；q为旁侧入流流量，入流为正，出流为负；α为动量校正系数；A为主槽过水断面面积；g为重力加速度；CZ为谢才系数；R为水力半径。
方程组利用Abboptt-lonescu六点隐式有限差分格式求解，Abboptt-lonescu格式具有稳定性好、计算精度高的特点，离散后的线性方程组用追赶法求解。
秦淮河流域流量边界水文条件通过降雨资料、蒸发资料采用产汇流模型计算得到洋桥断面流量为37m3/s。水位边界为秦淮河入江口处的水位，其中节制闸水位为5.4m、三岔河口水位为5.2m。根据实测流速设置初始条件，初始水位为5m，初始流速为0.1m/s。
对流扩散模型
污染物在水中的分布与浓度主要取决于自身的降解、随水流的运动以及污染物的扩散，对流扩散模块的控制方程为一维对流扩散方程：
式中：x为沿水流方向空间坐标；t为时间坐标；Q为流量；C为物质浓度；A为主槽过水断面面积；D为纵向扩散系数；K为线性衰减系数；C2为源汇浓度；q为旁侧入流流量。
对流扩散方程的数值解法与水动力方程组类似，采用六点隐式差分格式求解，最后求解采用Thomas追赶法。
水质边界条件根据2016年秦淮河流域的水文水质同步监测结果确定，洋桥断面COD、氨氮、总磷浓度分别为13.0mg/L、1.39mg/L、0.12mg/L；节制闸断面COD、氨氮、总磷浓度分别为14.0mg/L、3.39mg/L、0.23mg/L；七桥瓮断面COD、氨氮、总磷浓度分别为17.3mg/L、2.85mg/L、0.26mg/L。初始浓度设置COD、氨氮、总磷浓度分别为10mg/L、1.2mg/L、0.1mg/L。
步骤5：模型的率定验证
利用2016年的水文水质同步监测资料采用试错法进行水动力模型参数率定，即根据各水文站、水位站实测的流量、水位资料，调试模型中各河道的糙率[16-18]，使模型计算值与实测值相吻合。率定得到的河道糙率值在0.025至0.032之间，模型计算值和实测值的对比如图2所示。从图可见，计算值与实测值吻合较好，故建立的水动力模型能够模拟秦淮河流域水文变化过程。
根据秦淮河流域平原河网区污染物来源及水污染的特点，即研究区域内主要污染物来源为生活及三产污染，且主要的水质超标因子为氨氮、总磷，选择污染因子氨氮、TP作为水质模拟对象[19][20]，采用2016年的水文水质同步监测资料进行模型参数率定，计算铁心桥、七桥瓮氨氮、总磷水质浓度，率定得到的氨氮降解系数为0.05～0.07d-1，TP降解系数为0.05～0.08d-1。水质模型的计算值与实测值对比如图3所示。由图可知，模型计算值与实测值误差在30％以内，吻合结果较好，故该模型可用于描述秦淮河流域河网区水质变化过程。
步骤6：整治方案设置
基于水质达标为目的，针对当前水质状况，通过水环境数学模型计算，结合相关研究[16-20]，在此基础上通过控源截污与生态补水联合方法对三个断面联合水质预测。在近期，上游洋桥为现状功能区水质IV类水，在不能完全截污的情况下，辅助以生态补水使得断面达标，通过设计6种引水方案试算预测。在远期，主要通过截污手段进行提升水质，不通过引调水方式进行提升水质，设计7种不引水方案试算预测。若上游洋桥依旧为功能区水质IV类水时，控源截污力度较大，设计80％以上削减率；若上游洋桥为功能区水质转好为III类水时，设计80％以下削减率。若在遇到突发水质污染事件或突击式水质提升时，主要通过引调水方式提升水质，针对流域有降雨和无降雨情况，设计4种应急方案。各工况下的方案汇总表见表3。
表3整治方案汇总表
步骤7：计算结果讨论分析
对17种方案进行计算，得到整治方案计算结果表(见表4)。节制闸水质考核目标为III类水(氨氮浓度≤1.0mg/L，总磷浓度≤0.2mg/L，COD浓度≤20mg/L)，铁心桥、七桥瓮水质考核目标为IV类水(氨氮浓度≤1.5mg/L，总磷浓度≤0.3mg/L，COD浓度≤30mg/L)。
综合考虑达标要求及难易程度，选取方案1-6作为远期不引水情况下的优选达标方案，选取方案2-4作为近期引水情况下的优选达标方案，选取3-4作为应急情况下的优选达标方案。
表4整治方案计算结果表
在近期(现在-2020年)，通过排水达标区建设使得35％直排污水接入污水处理系统，并结合分汊河道秦淮新河调水30m3/s使得地表水水质达标；在远期(2020-2025年)，通过深化排水达标区建设及污水处理厂的特别限值(IV类)排放使得80％直排污水接入污水处理系统，建议将节制闸断面考核标准调整为IV类，从而实现地表水水质达标。若在特殊情况下需采取应急措施，在区域有降水下沿河泵站提前排放20％的污水量，秦淮新河引水40m3/s，从而实现断面达标。
以秦淮河流域滨江水体南京市为例，通过野外水文水质调查，提出多种方案，结合水环境数学模型进行计算，预测结果表明：在近期，通过污水接管使得一定比例的直排污水接入污水处理系统，并结合滨江水体的生态引调水使得地表水水质达标；在远期，通过深化绝大部分直排污水接入污水处理系统，从而实现地表水水质达标。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，其特征在于包括以下操作步骤：
步骤1：划定流域范围作为研究范围
确定研究对象，划定该研究对象所在的流域范围，作为研究范围；
步骤2：野外水文水质同步监测
在划定流域范围内设置若干个监测点，在每个监测点进行水文监测和水质监测，水文监测的参数包括水位、流量、水量和降雨量，每日测量；水质监测的参数包括pH、水温、溶解氧质量浓度(ρ(DO))、氨氮质量浓度(ρ(NH3-N))、总磷质量浓度(ρ(TP))，每日测量；
步骤3：污水排放口概化
根据排污口调查资料在研究范围内确定排污口数量，在模型计算中将其概化处理为概化排污口；
步骤4：构建水环境数学模型：水环境数学模型包括水动力模型和对流扩散模型；
水动力模型：
水动力计算的控制方程是描述明渠一维非恒定流的圣维南方程组，包括连续性方程和动量方程，并补充考虑了漫滩和旁侧入流：
式中：Q为流量；x为沿水流方向空间坐标；b为调蓄宽度，指包括滩地在内的全部河宽；h为水位；t为时间坐标；q为旁侧入流流量，入流为正，出流为负；α为动量校正系数；A为主槽过水断面面积；g为重力加速度；CZ为谢才系数；R为水力半径；
方程组利用Abboptt-lonescu六点隐式有限差分格式求解，离散后的线性方程组用追赶法求解；
对流扩散模型
污染物在水中的分布与浓度取决于自身的降解、随水流的运动以及污染物的扩散，对流扩散模块的控制方程为一维对流扩散方程：
式中：x为沿水流方向空间坐标；t为时间坐标；Q为流量；C为物质浓度；A为主槽过水断面面积；D为纵向扩散系数；K为线性衰减系数；C2为源汇浓度；q为旁侧入流流量；
对流扩散方程的数值解法与采用六点隐式差分格式求解，最后求解采用Thomas追赶法；
步骤5：模型的率定验证
水文水质同步监测资料采用试错法进行水动力模型参数率定，即根据各水文站、水位站实测的流量、水位资料，调试模型中各河道的糙率，使模型计算值与实测值相吻合；
步骤6：整治方案设置
基于水质达标为目的，针对当前水质状况，通过水环境数学模型计算，结合相关研究，在此基础上通过控源截污与生态补水联合方法对三个断面联合水质预测；模型计算的结果数据就是用来预测水质的好坏，手段就是模型计算，模型计算就是上面提到的“水动力模型”和“对流扩散模型”；在近期，通过污水接管使得一定比例的直排污水接入污水处理系统，并结合滨江水体的生态引调水使得地表水水质达标；在远期，通过深化绝大部分直排污水接入污水处理系统，从而实现地表水水质达标；
步骤7：计算结果讨论分析
对步骤6的整治方案进行模型计算，模型计算就是上面提到的“水动力模型”和“对流扩散模型”，得到整治方案计算结果。
2.根据权利要求1所述的对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，其特征在于所述步骤3中概化原则为：①当工业企业排污口污染物排放流量超过单元总量的10％，作为独立的概化排污口处理；②其他排污口若距离近，把多个排污口简化成集中的排污口；③距离远并且排污量小的分散排污口，可概化为非点源入河；④大型的污水处理厂作为概化排污口考虑；⑤城市人口聚集地需概化排污口。
3.根据权利要求1所述的对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，其特征在于所述步骤5中率定得到的河道糙率值用于模型预测计算，模型计算值和实测值吻合。
4.根据权利要求1所述的对滨江水体水环境整治的生态引调水方法，其特征在于所述步骤2中水文水质需同步监测，监测次数在两次以上，上午在8:00左右，下午在15:00左右。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810184083.2A CN108550096A (zh) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 对滨江水体水环境整治的生态引调水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810184083.2A CN108550096A (zh) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 对滨江水体水环境整治的生态引调水方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108550096A true CN108550096A (zh) | 2018-09-18 |
Family
ID=63516295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810184083.2A Pending CN108550096A (zh) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | 对滨江水体水环境整治的生态引调水方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108550096A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109558973A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-04-02 | 深圳市环境科学研究院 | 一种水质与水生态一体化预警系统、控制设备和存储介质 |
| CN109708690A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-05-03 | 河海大学 | 一种平原河网野外水量水质同步监测方法 |
| CN110059375A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 河海大学 | 一种吞吐流型城市内湖水环境容量动态计算方法 |
| CN110135622A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-08-16 | 山东开创云软件有限公司 | 一种河水水质污染预测方法和装置 |
| CN110458359A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-15 | 河海大学 | 一种基于未完全截污条件下的平原河网水量水质优化调控方法 |
| CN110866367A (zh) * | 2019-08-13 | 2020-03-06 | 河海大学 | 复杂河网水流条件下常规突发水污染团的实时追踪方法 |
| CN111105061A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 光大水务科技发展（南京）有限公司 | 一种河流水质的预测方法、预测装置及终端 |
| CN112883644A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-01 | 中国环境科学研究院 | 一种动态水环境管理方法 |
| CN113379262A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 武汉大学 | 河道内水草影响电站发电的风险预警方法及系统 |
-
2018
- 2018-03-06 CN CN201810184083.2A patent/CN108550096A/zh active Pending
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宋为威 等: "秦淮河流域控源截污与生态补水联合效应研究", 《水力发电学报》 * |
| 逄敏 等: "控源截污和生态补水对秦淮河水质的影响", 《扬州大学学报（自然科学版）》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111105061A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 光大水务科技发展（南京）有限公司 | 一种河流水质的预测方法、预测装置及终端 |
| CN109558973A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-04-02 | 深圳市环境科学研究院 | 一种水质与水生态一体化预警系统、控制设备和存储介质 |
| CN109708690A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-05-03 | 河海大学 | 一种平原河网野外水量水质同步监测方法 |
| CN110059375A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-26 | 河海大学 | 一种吞吐流型城市内湖水环境容量动态计算方法 |
| CN110135622A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-08-16 | 山东开创云软件有限公司 | 一种河水水质污染预测方法和装置 |
| CN110135622B (zh) * | 2019-04-12 | 2021-05-04 | 山东开创云计算有限公司 | 一种河水水质污染预测方法和装置 |
| CN110458359A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-11-15 | 河海大学 | 一种基于未完全截污条件下的平原河网水量水质优化调控方法 |
| CN110866367A (zh) * | 2019-08-13 | 2020-03-06 | 河海大学 | 复杂河网水流条件下常规突发水污染团的实时追踪方法 |
| CN110458359B (zh) * | 2019-08-13 | 2022-08-19 | 河海大学 | 一种基于未完全截污条件下的平原河网水量水质优化调控方法 |
| CN112883644A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-01 | 中国环境科学研究院 | 一种动态水环境管理方法 |
| CN113379262A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 武汉大学 | 河道内水草影响电站发电的风险预警方法及系统 |
| CN113379262B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-06-07 | 武汉大学 | 河道内水草影响电站发电的风险预警方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108550096A (zh) | 对滨江水体水环境整治的生态引调水方法 | |
| CN111027264B (zh) | 基于生态恢复目标的平原区城市河网水循环调控方法 | |
| Tufford et al. | Spatial and temporal hydrodynamic and water quality modeling analysis of a large reservoir on the South Carolina (USA) coastal plain | |
| CN106202618B (zh) | 工程调度与感潮河网污染物输移过程耦合的数值模拟方法 | |
| CN108763850A (zh) | 一种平原水系水环境容量及分担率的评估方法 | |
| CN110458359A (zh) | 一种基于未完全截污条件下的平原河网水量水质优化调控方法 | |
| CN109598428B (zh) | 一种基于行政单元和水系的污染物削减分配方法 | |
| Hu et al. | Water quality risk assessment for the Laoguanhe River of China using a stochastic simulation method | |
| CN107516172A (zh) | 咸潮影响地区抢淡蓄淡应急供水调度方法 | |
| CN108171001A (zh) | 一种评估水利水电工程生态流量下泄效果的方法 | |
| Đorđević et al. | Water storage reservoirs and their role in the development, utilization and protection of catchment | |
| Du et al. | Modeling of water quality evolution and response with the hydrological regime changes in Poyang Lake | |
| Gu et al. | A water quality model applied for the rivers into the Qinhuangdao coastal water in the Bohai Sea, China | |
| CN104679993A (zh) | 一种基于二元水循环的纳污能力计算方法 | |
| Tang et al. | A numerical study of hydrodynamic processes and flood mitigation in a large river-lake system | |
| Sheng et al. | A two-way nested-grid ocean-circulation model for the Meso-American Barrier Reef System | |
| CN113449960A (zh) | 河口区湖库与岛洲河网水资源运行调度方法、系统及装置 | |
| Jiang et al. | Water quality management of heavily contaminated urban rivers using water quality analysis simulation program | |
| CN109326332B (zh) | 潮汐水网区水环境容量计算方法 | |
| CN111598757B (zh) | 一种平原河网区城市水系流动确定方法 | |
| Chiang et al. | Low flow criteria for diversions and impoundments | |
| Svensson | Hydropower and instream flow requirements for fish in Sweden | |
| CN113343413A (zh) | 水环境承载力评价方法、装置、设备和介质 | |
| Berris et al. | River and Reservoir Operations Model, Truckee River Basin, California and Nevada, 1998 | |
| CN116384285B (zh) | 一种多受端水域突发水污染事故应急调控方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180918 |