【摘要】：隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展,人類改造自然的能力空前增強,同時也引發(fā)一系列環(huán)境問題。其中,水環(huán)境是受到人類破壞最嚴重的領(lǐng)域,水環(huán)境污染和破壞已成為當今世界最嚴重環(huán)境問題之一。在上述背景下,水環(huán)境的健康安全與合理開發(fā)問題,越來越受到人類關(guān)注。其中,水源地水庫的水質(zhì)狀況和供水安全直接關(guān)系到居民生命健康,城市濱水工程的合理性直接影響周邊居民的生活環(huán)境和區(qū)域水體的生態(tài)環(huán)境。因此,研究如何科學預測和控制水質(zhì)問題,并實現(xiàn)具體的工程應(yīng)用,具有重大的科學意義和現(xiàn)實意義。本文主要解決的問題包括以下幾個方面:首先,在建立水動力與水質(zhì)模型的基礎(chǔ)上,模擬分析水庫的水交換特性及其影響因素,對庫區(qū)水質(zhì)狀況進行時空模擬,從時間和空間層面實現(xiàn)水庫富營養(yǎng)化等級的定量評估,并分析營養(yǎng)物質(zhì)和水溫對庫區(qū)藻類生長的影響,及其與水庫富營養(yǎng)化之間的關(guān)系。針對水庫的水交換能力較差和較易爆發(fā)富營養(yǎng)化的問題,提出水質(zhì)提升方案,模擬預測不同方案對庫區(qū)水交換能力和水質(zhì)參數(shù)的優(yōu)化效果,最終在提升方案中篩選出最佳方案。研究成果為水庫的水質(zhì)控制工作提供科學指導,對保護庫區(qū)的水生態(tài)環(huán)境和保障居民供水安全有重要意義。其次,在水質(zhì)控制研究基礎(chǔ)上,進一步研究和解決兩個具體的工程應(yīng)用問題:(1)突發(fā)水污染事件風險預警和風險等級實時評價問題建立供水明渠系統(tǒng)的風險演化動力學模型,提高預測突發(fā)水污染事件風險時空演化過程的科學性。對研究區(qū)域的風險識別和風險預警進行研究,選取典型的情景事件,進行污染物風險時空演化過程模擬,提出了時空變化風險因子權(quán)重概念,構(gòu)建突發(fā)污染事件實時風險評價體系,評估典型情景事件的風險等級,建立突發(fā)污染事件應(yīng)急系統(tǒng)。研究成果為高效應(yīng)對突發(fā)水污染事件提供技術(shù)支撐,具有重要的社會、經(jīng)濟、生態(tài)意義。(2)濱水親水工程的可行性評估和優(yōu)化問題將EFDC數(shù)值技術(shù)應(yīng)用于濱水區(qū)親水工程建設(shè),科學定量預測濱水區(qū)工程方案的實施效果。分析示范區(qū)工程方案中的各功能區(qū)設(shè)計能否滿足工程安全和娛樂需求,示范區(qū)的植被岸坡在土壤沖刷、潮流作用、風力作用角度是否適宜生態(tài)岸坡的植被生長,岸坡的水體淹沒時間是否有利于景觀營造要求,并給出了改進方案,協(xié)助規(guī)劃者優(yōu)化工程方案,為工程實踐提供科學指導。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X52

【參考文獻】

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本文編號：2755103