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1、Matlab 课程设计www. yjbys. com0题目：河流污染物总量控制规划第一章 总论一、目的和要求环境系统工程是环境工程专业重要主干课程之一。通过课程设计，使学生进一步巩固和 加深课程理论知识，并能结合具体的环境系统问题，进行系统解决方案的优化。通过课程设 计的综合训练，提高学生利用系统工程方法解决实际问题的能力，特别是：1、环境系统工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；2、环境系统模型的建立过程与建立方法；3、利用计算机编程节能型环境系统模型参数进行求解、模型的灵敏度分析等；4、环境问题解决方案的优化方法；5、综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题；6、
2、熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。二、设计任务题目：某河流污染物排放总量控制规划根据设计原始资料，设计河流城区段水环境的污染物总量控制及污染物消减方案，并编 制规划方案说明书。三、设计内容、步骤和方法1、通过对该河流的自然特征、水文特征以及水质调查分析的基础上，对该河流的污染 状况进行评价，确定该河段的主要污染问题及主要污染因子。2、根据河流的水文特征，建立适宜的环境水质模型，估算模型中的参数，并对模型进 行检验。在此基础上，建立环境容量模型，计算该河流的环境容量、允许排放量，并合理分 配到各个污染源。3、选定某一支流，按照其允许排放量，合理分配到支流的各个污染源，并根据各个污 染源的
3、水质、水量情况，优化设计各个污染源污染物的消减工艺。第二章 原始资料一、河流概况沙河是盐河的直流，干流全长30公里，流域面积206 平方公里。一般流量在，本次规 划河段长度为 19.75 公里，是非潮河段；两岸分布的主要污染源有：伟捷毛娟厂，子扬石油 化工厂，五万居民的五龙小区和二万居民的蛤蟆塘小区。n.S00S毛绢厂JC 厂-五龙小区老右沟河新健河第一稳定段r 8 -11-炮守营河劈材沟河第二稳定段单位：公里；1.2.3.4.5为五个主要水质监测控制断面第二章 污染源现状和水体水质评价1、水质目标按照沙河两岸近期（2015 年）环境规划，结合当地技术经济条件，提出不 同河段的水质目标组，S9
4、断面水质目标为地表水III类，S3断面水质目标为地表 水III类，S8及S4-3断面水质目标为地表水W类，S7及S6断面水质目标为V类。 规划情况下水温取10 C。2、水质现状资料根据沙河河床和排污口的排污情况以及各支流输入的位置，选定了六个主要 监测断面和四个辅助监测断面。自2009年8月至20 10年4月（包括丰、平、枯 水期和冰封期），对各监测断面进行了8次连续48小时的水文水质同步监测，共 采集分析了二千多个样品，主要监测结果为表 1 。表 1 沙河实测水质资料月份断面流速m/s流量m3/s水温 CBOD5 mg/lDO mg/l分类8S90.430.473201.297.8I类S80
5、.2910.62222.855.97.33W类S70.2911.69522.853.877.43III类S60.1752.0722.323.1657.06III类S4 30.1753.11922.322.868.9I类S30.1754.1722.321.6328.27I类10S80.1610.37714.2826.517.53V类S70.1610.68614.2815.249.59V类S60.1320.64413.876.049.47W类S4 30.321.35913.872.7610.2I类11S80.1520.1955.7635.5310.35V类S70.1520.7065.7622.55
6、12.06V类S60.1670.6843.688.51511.95V类S4 30.1671.0443.685.4512.56W类12S80.1340.1060.353.087.55V类S70.1340.3540.332.799.88V类S60.10.4540.121.2411.03V类S4-30.10.7080.112.2814.04V类S80.1160.0962.3868.717.57V类S70.1160.272.3844.477.59V类S60.1670.370.16715.919.32V类S4-30.1670.4920.1676.7310V类S80.0850.075479.876.19V
7、类S70.0850.141447.646.5V类S60.0670.1610.128.88.86V类S4-30.0670.3680.113.288.78V类S80.10.1487.5446.27.27V类S70.10.3177.5422.529.05V类S60.1290.4176.7158.789.66V类S4-30.1290.6366.7155.0212.27W类由表中数据可知，在各监测断面上DO均达到水质目标，且均达到II类水质标准, 而部分监测断面BOD5未达到水质目标，求BOD5的污染指数：R = 34式中，错误！未找到引用源。-第 i 中污染物的单项污染指数；错误！未找到引用源。-第i
8、种污染物的实测浓度，mg/L；错误！未找到引用源。-第i种污染物的评价标准，mg/L。水质评价代码及图像如下：bodi8=5.9 26.51 35.53 53.08 68.71 79.87 46.2;bodpi8=bodi8/6;bodi7=3.87 15.24 22.55 32.79 44.47 47.64 22.52;bodpi7=bodi7/10;bodi6=3.165 6.04 8.515 21.24 15.91 28.8 8.78;bodpi6=bodi6/10;bodi4=2.86 2.76 5.45 12.28 6.73 13.28 5.02;bodpi4=bodi4/6;A=b
9、odpi8;bodpi7;bodpi6;bodpi4X = 1 2 3 4 5 6 7;plot(X,A)0.98334.41835.92178.846711.451713.31177.70000.38701.52402.25503.27904.44704.76402.25200.31650.60400.85152.12401.59102.88000.87800.47670.46000.90832.04671.12172.21330.8367水质评价14 I1111234567编号注：编号17依次代表8、10、11、12、1、2、3月份。表2沙河各月份各断面BOD5污染指数（mg/l）月份81
10、01112123断面污染指数S9S3S84.425.928.8511.4513.317.7S71.522.263.284.454.762. 25S62.121.592.88S4-32.051.122.21备注：空白处为BOD5达标由表2可知，监测断面S9、S3各月均达到III类水质要求目标，且均可达到 I类水质；而监测断面S4-3、S6在12、1、2月水质未达标，S4-3断面在1月达 到V类水，12、2月均未达到V类水，而S6断面12、1、2均未达到V类水；最 后监测断面S8、S7绝大多数月份不达标，且S8断面污染较为严重，距离要求的 V类水差距较大。所以该河段的B0D5排放情况较为糟糕。第三
11、章参数估计1、推求纵向离散系数 Ed为了推求该河段的纵向离散系数 Ed，选择某一均匀河段，通过投放非降解的诺丹明示踪剂试验。试验情况如下：示踪剂瞬间从岸边投人河中，在下游分别距投放 断面2300m和4000m的测站测得示踪剂流过时 的浓度过 程线C-t，如表3所示，其时间t的起算点以第一测站为准。两测站间河道 的平均水深H=0.9m，平均水面宽B=20.0m，平均摩阻流速u*=0.12m / s。C (x, t) =exp后Edt(x - ut)4 Edt表3 示踪剂试验记录第一测站第二测站t/minC/mg/Lt/minC/mg/Lt/minC/mg/Lt /minC/mg/L00330.2
12、9370920.1830.23360.23420.08970.1260.58390.18470.241020.0890.83420.14520.441070.06120.96450.12570.601120.03150.96480.09620.651170.02180.87510.06670.611220.02210.76540.04720.531270.02240.63570.03770.431320.01270.51600.02820.331370.01300.39630870.241420由一维水质迁移转化基本方程式解得下游X处的示踪剂浓度变化过程为:首先验证下游测站是否在一维纵向分散段
13、内，即示踪剂是否在测站断面上混 合均匀。横向扩散系数 Ey=0.6Hu*=0.6x0.9x0.12=0.0648 mTs两测站间河段距离 x=x1-x2=4000-2300=1700 m 示踪剂峰值在河段间的传播时间 t=62-13=49 minAx河段平均流速 u= x = 1700/49=34.7 m/min=0.58 m/sAt则从投放示踪剂断面到断面完全混合的河段长度为T 0.4uB 2 0.4 x 0.58 x 202L=1432 mE0.0648y该距离远小于投入示踪剂断面到第一测站的距离2300m,因此可以判定两测 站均处于一维纵向分散河段，满足下面计算纵向离散系数的要求。于是,示踪剂流过第一、第二测站
