河流水环境污染物通量测算理论与实践

1.1  研究背景与选题意义

1.2  国内外研究进展

1.3  研究目的、方法与内容

第2章  河流污染物通量及水环境测量的技术与方法

2.1  水环境容量与污染物通量的关系及河流水环境容量

2.2  河流污染物通量计算方法

2.3  河流水环境测量的技术与方法

第3章  河流水环境模拟数学模型

3.1  河流流场模型

3.2  河流污染物通量模型

3.3  河流污染物预报模型

第4章  河流不同工况下流场工况测量与模拟

4.1  钱塘江流域概况

4.2  流场测量与监测数据获取

4.3  不同工况流场的模拟

4.4  流场模拟结果及其对污染物扩散的影响分析

第5章钱塘江主要污染物时空变化规律与通量模拟

5.1  钱塘江流域水质概况

5.2  氨氮、总磷浓度时空变化规律解析

5.3  通量模拟的水环境与水文概况分析

5.4  不同水文情景氨氮、总磷通量模拟与分析

第5章部分表格

第6章  基于GIS的水质预报与污染物通量决策支持系统

6.1  系统基本情况

6.2  水环境模拟数学模型及通量决策的GIS集成

6.3  系统功能操作与案例应用

第7章  结论与建议

7.1  主要结论

7.2  特色与创新之处

结语

参考文献

  水是世界上一切生命活动的基础。水资源是人类赖以生存和发展的基本条件之一，它对人类文明的延续和社会经济的发展具有决定性作用。高新技术在水科学研究中的应用，有力地推动了水科学的研究进程。国家原环境保护总局《主要水污染物总量分配指导意见》第二条“区域（流域）总量指标分配”第（五）款指出，各级环境保护部门在分配区域（流域）化学需氧量总量指标时，应综合考虑不同地区的环境质量状况、环境容量、排放基数、经济发展水平和削减能力以及有关污染防治专项规划的要求，对重点保护水系、污染严重水体、一般水域等实行区别对待，确保流域水环境质量的总体改善。第三条“排污单位总量指标分配”第（十七）款指出，在国家确定的水污染防治重点流域等专项规划中，还要控制氨氮（总氮）、总磷等污染物的排污总量，控制指标由国务院批复的各专项规划下达；各地也可根据各自的水环境状况，增加本地区必须严格控制的特征水污染物，纳入本地区污染物排放总量控制计划，氨氮（总氮）、总磷等污染物以及特征水污染物的总量分配可参照本指导意见执行。从上述要求可以看出，对河流进行氨氮和总磷的污染物排放总量的研究迫在眉睫，而总量控制的方案基于一定水环境功能达标要求的通量研究，鉴于水环境容量具有动态变化的特点，开展不同水文情景/情势下的污染物通量研究尤为必要。本书在国内外有关研究的基础上，采用理论研究和实践相结合的方法，综合运用环境评价技术、系统动力学原理、水环境空间建模技术、可视化空间数据挖掘技术、基于MapX和C#net平台的系统开发技术、情景分析方法等对水环境进行规律解析，为区域水环境管理、水环境容量的合理利用及经济可持续发展提供理论保障和技术支持。通过基础调查和水环境空间资料的获取，获得对研究区域水环境的基本认识，对流域进行水质评价，分析近年来的水质演变趋势；通过对研究区域的野外水文测量和水质监测分析，获取和推算水文情景，运用水环境空间数据挖掘的原理和方法，对不同水文情景/情势的水环境模拟结果进行分析，解析水环境流场的时空演变规律及其过程的动力学原理，探索人类活动依存的河流水环境主要污染物通量的时空演化规律与趋势；建立基于GIS的流域水环境水质污染预报和污染物通量决策支持系统，实现研究成果的可视化，为环境监测和管理部门提供科学便捷的决策依据。本书主要内容包括：绪论、河流污染物通量及水环境测量的技术与方法、河流水环境模拟数学模型、河流不同工况下流场工况测量与模拟、钱塘江主要污染物时空变化规律与通量模拟、基于GIS的水质预报与污染物通量决策支持系统、结论与建议等。本书由珠江水利委员会珠江水利科学研究院、水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室徐礼强博士编写，全书由罗欢高级工程师统稿，中山大学于海霞副教授定稿。本书在完成过程中，浙江大学楼章华教授、珠江水利委员会珠江水利科学研究院教授级高工邓家泉给予了大量的指导，并提出了宝贵意见，在此表示衷心感谢！本书的研究工作得到如下科研项目的资助和经费支持：国家自然科学基金项目（51009156）、（41301627），广东省自然科学基金项目（2015A030313866），广东省水利科技创新项目（2014-12），水利部水科学与水工程重点实验室开放基金（Yk914005），在此表示感谢！