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1、，：i i 经过学校保密办公室确定密级的涉密学位论文，按照相关保密规定执行：需要进行 一：；_ 、I ，技术保密的学位论文，按照 E t x i S E i ( 5 - 1 7 ) 式中：Y i j ( i = l ，2 ，n ；j = l ，2 ，n ；) 为第i 种评价因子对第j 类水质标准的隶属度函数 值： X i 为第i 种评价因子的实际监测数据； A i ，B i ，C i ，D i ，E i 为地表水环境质量标准中5 类水质级别对应的第i 种评价 指标的标准值，其中A i S B i S C i 5 D i S E i 。 模糊评价方法Y 值的计算 对某一水样的模糊综合水质评价结果
2、可用下列公式计算得出 6 y ： Y = ( 5 18 ) O 、， L 其中，公式中Y 为模糊综合水质评价结果： L = 罗圪 7 百 指第i 种水质指标在J 类水质标准中的隶属度函数值的求和。其中，Y 值与国家地表 水环境质量标准( G B 3 8 3 8 2 0 0 2 ) 中的水质类别相对应。比如：计算结果Y 值为1 1 时，说明 该水样的水质已经超过l 类水质，处于I I 类水质范畴。 5 1 2 渭河水质评价结果 a 单因子指数法对渭河干流排污口污染物评价 本论文对渭河流域( 陕西段) 干流的排污口污染物进行评价分析，主要污染物包括化 学需氧量和氨氮。采用的方法是单因子指数法，并对
3、计算结果作出分析。以锰业公司排污 口的化学需氧量为例： 锰业公司排污情况：年排污水量是4 万吨，其中化学需氧量是3 3 5 1 9 吨，这样就可 以得出其排污浓度是8 3 7 9 7 5 m g L 。而地表水环境质量标准中，化学需氧量分别是：I 类 _ O ) ，而1 + m 相应于排污V I 以上的上游区( x 0 ) ， 对于衰减的污染物，九不应去正值，后者在此无意义。故去尥而舍去九l 。若初始条件 为x = 0 时，C = C 0 ，所以一维河流静态水质模型基本方程的解为 c = G e x 主( - 一、4 k I E 工 c 5 - 2 7 ， 式中C o 可按下式计算 C o =
4、 等( 5 - 2 8 ) 式中：Q 一河流的流量，m 3 s ； C I 一河流中污染物的背景浓度，m g L 5 q _ 一排入河流的污水流量，m 3 s ； C 广污水中污染物的浓度，m g L ； E 扩散系数。 忽略扩散项的一维水质模型的偏微分方程为 誓+ “篓：一七C ( 5 - 2 9 ) + “= 一咒I ) - Z y - a缸 、 这个偏微分方程可以改为两个常微分方程 4 2 5 渭河流域水环境模型 丝丛盟2 ：一k I C d t (530)a x ( t ) ：“ 、 在初始条件x ( t ) = O ，C = C o 时，其解为 x ( f ) = u t ( 5 3
5、1 ) c ( x ( f ) ) = C oe x p - ( k 。x u ) ( 5 。3 2 ) 上式为忽略扩散项的一维水质模型。 例：以林家村断面为背景，预测宝鸡氮肥厂电一氮排污口废水中氨氮在下游l k m 处的浓 度。林家村站的平均流速u = O 9 3 m s ，流量Q = 2 4 8 m 3 s ，氨氮的浓度c I = 1 1 6 m g L 。电一 氮排污I Z I 废水流量q = O 1 8m 3 s ，氨氮浓度C 2 = 5 2 8 m g L 。经查资料，渭河在该段氨氮的降 解系数k l - 0 1 2 d 。 首先假定，污水在排入渭河后完全混合，应用公式c 0 ：望辨
6、可以计算出C o = 4 9 6 + 口 m g L ；然后根据公式c ( z ( 嘞= C Oe x p - ( k x “) 】预测电一氮排污口废水中氨氮在下游l k m 处的浓度C = 4 9 1m g L 。 5 3 水环境容量模型 水环境容量为一定水体在规定的环境目标下所能容纳的污染物的最大负荷【州，环境 容量分为三个部分：一是稀释容量，二是自净容量，还包括该区间来水附加迁移容量【4 5 1 。 较常用的水环境容量计算的解析解法为： W = Q o ( C c o ) + K v c , + q C ,( 5 - 3 3 ) 式中：W 为河段水环境容量： Q o 为水体主河道入流流量
7、，m 3 s ； q 为旁侧入流流量，m 3 I s ； C 。为符合水质标准的河水浓度，m g L ； C o 为河水本底浓度，m g L ； V 为河段水体体积，m 3 ； K 为降解系数。 该模型需满足以下条件：( 1 ) 环境容量资源均匀分布于水体中不受时间、空间限制；( 2 ) 排污口沿河岸均匀分布，排污方式为连续排放，排放强度一致。 当水体有不同功能区划时，水环境容量的计算公式为： 4 3 西安j 里- r _ 大学硕士学位论文 疗月n = 绕，( e ，一C 0 ，) + K ，形e ，+ q ，e ， ( 5 3 4 ) 式中：C 。i 为不同功能区的水质标准； V i 为不同
8、功能区的水体体积； K i 为不同功能区的降解系数。 6 渭河流域水环境综合治理方法 6 渭河流域水环境综合治理方法 根据对大量资料研究分析，结果得到陕西省渭河流域水质监测情况，渭河干流的水质 污染很严重，除宝鸡林家村以上河段外，渭河中下游河段基本上属于的V 类或劣V 类水质。 由此看来，渭河治理的任务是相当的艰巨。在制定治理决策时，应该先对渭河的水系进行 水体功能划分，其次是根据水环境质量标准和渭河的水质作比对，然后计算出渭河的纳污 能力，最后根据比对结果和渭河纳污能力做出治理方案。 6 1 渭河水系水体功能区划分 为了渭河流域得到很好的治理，首先要对其水系水体功能进行划分，这样才能够根据
9、具体的水体功能实施有效的控制及制定可行性的决策方案。 1 划分原则 ( 1 )以河段目前使用功能和水质状况为基础，并充分考虑沿岸城镇的总体规划以 及社会经济的发展规划； ( 2 )各功能区的连接水域和排污口附近，允许混合区存在； ( 3 )对目前使用功能不明确的水域，结合远期规划需要及潜在功能丌发，再根据 水质情况确定。 2 划分结果： 表6 1 渭河陕两段地面水功能区域划分表 T a b l e6 1F u n c t i o n a la r e a so ft h eW e i h eR i v e rb ys u r f a c ew a t e rt a b l e 4 5 西安理工
10、大学硕士学位论文 由于渭河的水系比较特殊，在对整个流域做出详细的水体功能划分是不现实的也是没 有必要，因此，把渭河陕西段根据行政区域划分为宝鸡、咸阳、西安、渭南四区。 6 2 渭河的纳污能力计算 W y t = 8 6 4 x e ( g + 喜g ，) - C o Q le x p ( 一K 言) + 窆i = lg ，c ： 一e x p ( K 詈) c6 ， 式中：W 允为计算单元最大允许水域纳污能力，k g d ； Q l 为计算单元上断面流量，m 3 s ： q i 为第i 个排污E l 、支流口流量，m 3 s ； n 为计算单元排污口、支流口个数： C 。为计算单元功能区水质目
11、标值，m g L ： C o 为计算单元上断面污染物浓度，m g L ； C i 为第i 个排污口、支流口污染物浓度，排污口为排放标准污染物浓度，支流 口为支流口河段功能区要求的水质标准m g L ： X 为计算单元上计算断面到下计算断面距离k m ： X i 为第i 个排污口、支流口到下计算断面距离k m ； U 为设计流量下平均流速，k m d ： K 为污染物综合降解系数，1 d ： 8 6 4 为单位换算系数。 通过调查和搜集的渭河流域干、支流、排污口及取水口的水文水质资料。根据公式计 算可以等到渭河的纳污能力情况。 表6 - 3 渭河流域主要河流水域纳污能力计算( 单位：k g d
12、) T a b l e6 - 3W e i h er i v e rw a t e re n v i r o n m e n tc a p a c i t yc a l c u l a t i o no ft h em a i n 6 渭河流域水环境综合治理方法 6 3 渭河治理方案 1 加大监测力度 及时对渭河水环境进行监测，为决策者提供最新的水质情况，这样在做出治理方案时 不至于滞后实际情况。 2 合理调配水资源，保证渭河生态用水 通过渭河近几年的资料分析【4 6 1 ，渭河潼关断面只有汛期彳能保持2 3 5m 3 s 以上流量， 一般情况下其实现较为困难。在干旱、半干旱地区，如要保证河流
13、下游生态环境的需水要 求，使下游的生态环境和上中游的社会经济系统合理分享水资源，水资源利用率应控制在 7 0 以内，保证生态环境的耗水不低于水资源总量的5 0 。从总体上说，渭河流域的社会 经济用水总量超过规定限额，生态环境需水被挤占的现象严重。因此，快速实施和推广农 业节水技术，大力节约并逐步压缩农田灌溉用水；严格控制城镇和工矿发展用水，鼓励城 镇和工业中水回用，实施农业节余用水有偿转让等，是渭河流域水资源利用结构调整的重 要途径。 3 调整工业发展战略，强化工业污染源管理 走可持续发展道路，倡导科学的发展观，大力推进循环经济，强化环境与经济协调发 展的措施，在重点区域、重点行业率先推进循环
14、经济，使循环经济成为各地发展经济、削 减污染物排放总量、保护环境的重要途径：地方政府应承担渭河的水质改善责任，将治污 目标纳入领导干部政绩考核指标体系进行考核评定，并将考核结果作为干部任免奖惩的重 要依据：建立项目投入与绩效跟踪评估系统，完善渭河流域水污染防治综合考核机制【4 n 。 4 加强污染源防治力度，减少入渭污染物数量 重点抓好规划环评和重大项目环评【4 9 1 ，严格高耗水、高耗能、重污染企业准入条 件，促进经济结构调整和生产力合理布局，实施重点行业排污许可证管理，规范沿渭企业 达标排放，推广清洁生产工艺和技术，加强对造纸、酿造、果汁、化工等重污染行业的治 理力度，淘汰关停规模小、污
15、染严重的企业，实现污染物减排，加快渭河流域城镇生活污 水处理厂建设，提高生活污水处理率。 5 提高种植、养殖业科技水平，减轻非点源对渭河水质压力 以充分考虑渭河流域农村经济条件、现有种植结构及最大限度照顾农民利益为原则， 积极开展渭河流域面源污染分类控制研究，制定并试行农业生产节水技术标准，适当控制 菜果花F f l 面积及其氮、磷肥施用量，促进农业技术的升级换代，鼓励生态农业、有机农业 和绿色农业的发展，严格控制规模化畜禽养殖污染控制。减轻农业面源对渭河水环境的污 染压力。 4 7 西安理工大学硕士学位论文 7 渭河水环境综合治理决策支持系统的实现 本系统用M i c r o s o f t
16、O f f i c e A c c e s s 进行数据库的建立，空间数据和属性数据皆通过其 存取，并以V i s u a l B a s i c 6 0 为编译环境，通过调用一个A c t i v e X 控件，即M a p l n f o 公司最 新推出的二次开发的控件产品M a p X ，开发一个多功能的可视化应用程序界面。 7 1 登录界面 系统登录界面包括渭河流域地理信息系统、渭河水环境模型、渭河流域数据、治理方 案、常用知识查询和用户管理6 个可操作的按钮。但是在操作I j 需要先输入用户名和密码， 得到确认后才可以进行相应的操作。 图7 1 系统登录界面 F i g u r e7 - 1S y s t e mI o g i n 7 2 渭河流域数据 渭河流域数据界面显示了渭河流域网络数据、渭河流域主要城镇数据、渭河监测
