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城市面污染源数值模拟研究

专 业: 环境工程
关键词: 降雨径流 面污染源 城市区域 雨水泵站 产流模型 汇流模型
分类号: X501  X21
形 态: 共 127 页 约 83,185 个字 约 3.979 M内容
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内容摘要


该论文结合浦东新区雨水泵站初期雨水治理课题,对城市地表暴雨径流过程和污染物积聚、冲刷、输运过程和机理进行了分析研究,运用水文学、水力学、流域线性水文系统理论及实时误差校正理论建立了城市面污染源数值模型,同时给出了模型中参数的确定方法。

论文的主要成果有:1对区域地表径流产流过程进行了适当概化,利用霍顿方程和入渗累积曲线法建立了区域地表产流计算模型;2创造性地将线性水文系统理论、水文径流预测理论应用到城市雨水系统的汇流预测上,并以线性水库假设为基础,建立了城市地表区域降雨—汇流的输入输出响应模型,在此基础上以最小二乘法建立了区域汇流实时校正模型,使模型精度进一步提高,可应用于不同区域和雨型,同时也能满足城市排水、防汛的实际需要。

3利用Sartor-Boyd等较成熟的地表污染物累积、冲刷理论来研究城市地表径流面污染源积聚和冲刷过程,通过污染物负荷实测数据并用计算机优选的方法确定了区域地表污染物的最大累积量L<,max>、最大累积量时间T<,max>以及污染物积聚方程和冲刷方程的系数k<,1>、k<,2>和k<,3>。

在污染物负荷的管网输运计算中,首次地将水库模型应用到污染物的负荷输运计算中,并将此过程定义为污染负荷的调蓄过程,同时推导出泵站出口断面处的污染负荷率公式。

最后,论文以浦东新区其昌栈雨水泵站汇水区域的实测降雨量、径流量、COD和氨氮数据对模型进行了率定和模拟,从模拟结果分析,模型可信度和可靠性较好,可以为城市污染源治理提供基础工具,同时也可以为城市管理部门估算面污染源负荷对河道水环境的影响提供依据,为河道治理提供决策方案等应用,另外,该模型同现有的国外模型相比具有计算简单、易于率定、使用简单和实用性好的优点……

全文目录


文摘
英文文摘
论文中所用主要符号列表
第一章 概述
1.1城市面污染源概念
1.2城市径流面污染源特征及危害
1.3国内外研究现状、发展动态
1.3.1国外研究概况
1.3.2国内对城市暴雨径流的研究和认识
1.4本研究的主要内容、技术路线、特点、意义及目的
参考文献
第二章 城市面污染源数值模拟过程分析
2.1面污染源模型研究方法
2.2面污染源形成过程及数学表达
2.3降雨与径流关系
2.4区域降雨产流过程分析
2.4.1植物截留过程
2.4.2降雨填洼过程
2.4.3降雨下渗过程
2.4.4蒸发与散发过程
2.5区域产流数学模拟分析
2.6区域汇流过程分析
2.6.1区域坡面汇流计算
2.6.2区域管网河道汇流分析
2.7面污染源来源及转化过程
2.7.1透水性区域污染物来源
2.7.2不透水性区域污染物来源
2.8本章小结
参考文献
第三章 城市雨水泵站汇水区域面污染源数值模拟研究
3.1研究对象、目的及方法
3.2模型结构
3.3面污染源过程模拟研究
3.3.1产流计算
3.3.2区域汇流计算
3.3.3区域面污染源计算
3.3.4模型特征分析
3.3.5模型参数的计算
3.4本章小结
参考文献
第四章 模型应用—其昌栈泵站汇水区域面污染源数值模拟
4.1研究区域概况
4.2数据整理分析
4.3区域产流模型计算率定
4.4区域径流系数分析
4.5汇流模型模拟率定
4.6面污染源模拟率定
4.6.1Lmax、Tmax和k1、k2的确定
4.6.2k3的率定
4.6.3 K0的率定
4.7实例模拟
4.7.1产流量模拟
4.7.2汇流过程模拟
4.7.3面污染源模拟
4.8本章小结
参考文献
第五章 城市暴雨径流实时校正模型
5.1汇流校正模型推导
5.1.1 A值的最小二乘估算A
5.1.2汇流校正公式推导
5.2汇流校正实例
参考文献
第六章 结论与建议
6.1研究的主要结论
6.2模型应用范围
6.3问题讨论
6.3.1汇流模型中K值和λ值问题
6.3.2Lmax和Tmax的确定问题
6.3.3 K0值的适用范围问题
6.3.4雨水管道内污染物沉淀影响问题
6.3.5对面污染源模型的认识问题
6.4未来研究方向建议

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中图分类: > X501 > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 一般性问题 > 环境污染源
其他分类: > X21 > 环境科学、安全科学 > 社会与环境 > 环境与环境系统

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