淮河安徽段环境容量计算方法研究

淮河安徽段环境容量计算方法研究

李明霞[1]2003年在《淮河安徽段环境容量计算方法研究》文中指出环境容量是环境科学的一个基本概念,反映污染物在环境中的迁移转化和积存规律,也反映在特定环境功能条件下环境对污染物的承受能力,在环境管理中具有重要的作用。环境容量是环境目标管理和国家制定环境标准和污染物排放标准的基本依据,是环境质量分析、评价和环境区域规划的主要依据和约束条件,也是污染物总量控制的关键技术支持。 论文结合安徽省自然科学基金“河流水质虚拟调控—以淮河安徽段为例(03045306)”对水质预测、环境容量计算和允许排污量分配等进行研究,找出其中存在的问题,从而找到可能的发展方向。 未确知数学是近年发展起来的一门应用数学,它可以广泛的应用于不确定性信息的处理,论文中把这种新的数学方法引入环境容量的计算中,并且用这种方法对淮河淮南段的COD和氨氮环境容量进行了计算,结果表明:运用未确知数学理论计算一般河流和河道型水库纳污能力,理论上是可行的,计算结果是可靠的。 冲突分析是用来分析冲突局势、预测冲突发展、研究、设计冲突处理方案的一门科学。目前已经广泛的应用于经济领域、国际贸易和国际纠纷的处理中,并取得了较好的效果,但冲突分析在环境领域中的应用还很有限,而论文中把它应用于环境容量分配中。实例表明用这种对环境容量进行分配是合理的。

张斯思[2]2017年在《基于MIKE11水质模型的水环境容量计算研究》文中进行了进一步梳理本研究在分析“引江济淮”工程涡河段水动力及水体污染特点的基础上,应用MIKE 11水质模型的水动力模块(HD)、降雨径流模块(NAM)和对流扩散模块(AD)建立了研究区域的水质模型,用于掌握河流COD和氨氮的分布状况,结合稀释流量比m值法计算动态水环境容量,并对河流点源截污、污水厂升级改造等方案进行了水质改善效果预测。研究内容及主要结论如下:(1)应用MIKE 11模型的NAM模块建立研究区域的降雨-径流模型,并将HD模块和NAM模块耦合运算,对2013年研究河段的水深和流量进行模拟,输入地表储水层最大含水量、壤中流汇流时间和河床糙度等参数,并采用涡阳闸和蒙城闸断面的实测数据对模型参数进行率定。模拟结果显示:水深的Re、R~2和E_(ns)分别为3.30%、0.990和0.984;流量的Re、R~2和E_(ns)分别为9.8%、0.969和0.997;模拟误差较小,能够为研究河段的水质模拟提供较准确的水动力条件。(2)基于HD和NAM模块所计算的水动力条件,应用AD模块模拟研究河段的水质,输入纵向扩散系数和衰减系数等参数,并采用义门大桥和岳坊大桥断面的实测数据对模型参数进行率定。模拟结果显示:义门大桥断面COD模拟误差为13.7%,氨氮模拟误差为14.7%;岳坊大桥断面COD模拟值误差为14.2%;氨氮模拟值误差为16.1%;污染物浓度的模拟值能反映出实际的变化规律。(3)研究提出MIKE 11模型结合稀释流量比m值法计算河流水环境容量。通过MIKE 11模型模拟得到的浓度作为m值法中计算单元上游来水污染物的浓度,由此结合MIKE11水质模型和m值法计算研究河流的动态水环境容量。计算结果表明:基于MIKE 11模型的m值法计算环境容量来分析河流水体环境容量的动态特性是可行的;与传统的一维模型相比,呈现出明显的动态变化。结论认为,此方法分析污染物在横断面均匀混合的河流水环境容量的动态特性是可行的。(4)应用MIKE11所构建的水质模型对点源污染治理进行效果预测。模拟结果表明:截污是改善“引江济淮”工程涡河段水质的关键,可降低约18.9%~36.8%的COD入河负荷,13.9%~26.3%的氨氮入河负荷;提高污水厂的处理能力是改善水质的有效措施,可削减15.0%的COD和10.8%的氨氮污染;综合处理措施优于单一措施,通过截污、提高污水厂的处理能力和排放标准可以使86%以上的河段达到IV类水体要求。本研究可为河流综合治理工程决策提供借鉴和依据。

李如忠[3]2004年在《河流水环境系统不确定性问题研究》文中研究指明基于水环境系统具有的不确定性、不完整性特征,运用不确定性数学的理论方法对河流水质调控领域中的水质评价、水质预测、水环境容量计算、污染负荷分配、水质风险评价等问题作了较深入的理论分析和应用研究,全文共七章。内容提要如下: 第一章综述了水质评价、水质预测、水环境容量计算、污染负荷分配以及水质风险分析等问题的研究现状,并对存在的问题和可能的发展趋势作了扼要分析。第二章从水体质量与评价指标之间、评价指标与评价指标之间存在的灰色关联关系出发,将灰色系统理论与矢量投影原理相结合,建立了河流水质综合评价的灰色关联投影模型。第叁章探讨了河流水质预测方法,针对水质实测资料较少、监测频率较低,且数据往往呈现一定波动性特征的事实,为提高中长期水质预测的精确性和可靠性,将灰色系统新陈代谢原理与GM(1,1)模型原理相结合,提出了水质预测的灰色动态模型群法。第四章根据现有水环境容量计算理论方法上的不足,从水环境系统多种不确定性共存或交叉存在的角度,根据盲数理论定义了河流水环境系统盲参数的概念,在此基础上,结合已有确定性水环境容量计算模型,通过模型参数盲数化,建立了盲信息下一般非感潮河流和河道型水库水环境容量计算模型。 在污染负荷分配问题的研究上,为提高污染物削减分配方案的可操作性,第五章从分配问题涉及的社会、经济、环境、技术和管理等角度出发,构建了一个包含大量定性与定量因子的多层次评价指标体系,设计了一条解决污染负荷分配问题的技术路线,提出了一种将层次分析原理(AHP法)和多人决策分析技术(Delphi法)相结合的区域污染负荷分配Delphi-AHP计算模式。 第六章分别从突发性和非突发性两个方面,探讨了河流水质超标风险问题。基于河流水环境系统具有的未确知性,以及多种不确定性共存或交叉存在的理论思想,定义了河流水质未确知风险概念,并由盲数可靠性原理建立了水质超标可信度计算模型。在突发性风险问题的研究上,通过将瞬时排放情形下水质模型参数定义为未确知数,建立了描述污染物迁移、扩散和转化规律的河流水质未确知模拟模型。根据该模型得到污染源排放口下游控制断面(或控制点)污染物浓度的各种可能取值区间及其相应可信度分布,由此可以度量制断面(或控制点)水质超标风险。对于非突发性风险问题,通过分析、整理排污负荷资料和水体环境容量信息,评价相应河段水质风险。实例研究表明了其科学性、合理性和可行性。 第七章对上述工作进行了总结,并展望了进一步的研究课题。

窦月芹[4]2003年在《淮河淮南段水质评价及总量控制模式的研究》文中研究说明当前,我国的水污染防治措施正在由污染物浓度控制转向总量控制。清楚水质污染状况实施总量控制的前提,本文以淮河淮南段的水环境状况为研究对象,对水环境进行评价,并对区域污染物允许排放量总量控制方法、模式进行研究。用传统的等标污染负荷法对区域内主要的工业污染源进行评价、分析;指出非点源污染源——包括生活污水及农业面源,对水质污染较重且呈上升趋势。提出对面源污染源的评价措施——利用GIS技术,并对区域进行网格化,对其监测、评价。用改进的模糊综合评价法进行水质评价,并与常用的水质评价方法进行比较,显示其各自的优缺点,指出改进的模糊综合评价法计算简单、结果可靠。污染物允许排放量的分配是实施总量控制的核心,本文介绍了总量控制的基本原则和常用方法以及主要的总量控制规划模式,并对各种模式进行讨论。提出用模糊层次分析法对分配模式进行研究,以淮南市的五区一县为例,求出各区的污染物允许排放量的分配权重。旨在提供一种综合考虑经济、环境、社会、科技等因素的污染物允许排放量的分配模式。本文系统的分析了淮河淮南段地表水环境状况,对该地区的污染控制规划、实施污染防治由浓度控制向总量控制的转换,提供依据,具有一定的实用价值。

梁园园[5]2004年在《淮河蚌埠市区段水环境容量的研究》文中研究表明环境容量是环境科学的一个基本理论问题,它反映了污染物在环境中的迁移、转化和积存规律,也反映在特定功能条件下环境对污染物的承受能力。水环境容量是水质模拟和水污染防治规划的基本依据。 本文分析了淮河蚌埠市区段水环境质量现状,根据河流的水文特征,选用一维稳态模型来模拟水质,根据水文资料来确定参数,并用实测的水质资料对模型加以验证。 通过指数法对污染因子的等标负荷进行计算,确定了主要污染因子为COD和氨氮,污染严重的入河排污口为席家沟和交通路;以水环境功能区划为依据,用段首控制法计算出COD和氨氮的环境容量分别为44.81t/d和2.21t/d,进而得出其削减比例分别为70.18%和86.12%。在此基础上,以COD为例,建立了污水处理费用函数,构建线性规划,并求解出各排污口的削减方式。 淮河蚌埠市区段水环境容量的确定,可用于河流的水质模拟和预测,为实施淮河污染物总量控制提供基础资料,为淮河水污染控制的管理和决策提供科学依据。

张翔[6]2011年在《包容性城市与区域规划理论、方法与实证研究》文中认为伴随着世界社会经济的发展,收入分配恶化导致贫富差距的日益加大,包容性开始被众多的经济学家所关注。进入21世纪,亚洲开发银行和世界银行在"对穷人友善的增长"基础上,先后提出了 "包容性增长(Inclusive Growth)"的理念。"包容性增长"是指社会和经济的协调发展、以及对"环境友好"的可持续发展。它与单纯追求经济增长相对立,更倡导一种机会平等的增长。其最基本的含义是公平合理地分享经济增长。2009年11月胡锦涛在亚太经合组织会议上首次提出要"统筹兼顾,倡导包容性增长"。2010年党的第十七届五中全会对中国未来五年的发展进行了规划和描绘,"更加注重以人为本,更加注重全面协调可持续发展,更加注重统筹兼顾,更加注重保障和改善民生,促进社会公平正义"。可预见我国未来五年的发展将是"包容性增长"的五年。与此同时,我国城市与区域规划正发生着重大变革:多元价值观导向下规划理念的多样化,多利益群体参与下规划主体的多样化,多部门管理控制下规划体系的多样化,多尺度时空限制下规划层次的多样化,多目标决策引导下规划内容的多样化,多学科技术综合下规划方法的多样化。因此,规划领域要解决如此复杂的空间问题,已有的规划理论与方法显得力不从心。鉴于上述认识,本研究提出了以包容性增长的共享共赢互惠互利的公平、协调与可持续增长理念为核心价值理念,对规划理论与方法进行创新研究。通过将包容性内涵融入现代城市与区域规划中,使规划能全面地促进社会经济生态协调可持续发展、促进公平合理的改善民生,促进保障公民的合法权利。从而,能根本性的改变传统的以经济增长为核心,以空间布局为重点,以自上而下的规划模式为路径,以精英式的决策与规划方式为依托的城市与区域规划范式。基于上述总体目标与研究思路,在总结国内外相关研究的基础上,本文以专业GIS为数据处理与分析支撑平台,以空间分析技术为主要手段,综合运用地理学、经济学、社会学、环境学、管理学、规划学等相关学科理论与分析方法,构建多尺度包容性城市与区域理论框架,提出宏观区域保障发展权、中观城市保障享有权、微观街区保障话语权的不同尺度包容性城市与区域规划理论方法体系与分析模型,并分别选取淮河流域、南京市主城区以及福建长汀店头街历史街区开展实证研究,全文共分七章。第一章为绪论。通过对当今城市与区域规划的变革、包容性理念的由来以及数字规划方法的革新等背景的研究,深入揭示本文的研究目的及其在理论、方法与实践等方面的意义。第二章为文献综述。通过对包容性理论产生与实践及其在城市与区域规划领域的运用研究,从规划的可持续可参与性与可操作性角度,找寻当代中国城市与区域规划实现包容的差距与存在问题及运用数字规划方法实现的必要性与可能性。第叁章为理论模式构建。通过对当代中国面临的严峻挑战分析,剖析中国现今公权与私权的使用过度与不当,引出城市与区域规划是公权与私权矛盾突出的焦点与问题解决途径,进而提出了包容性规划的"公平正义"的核心准则以及叁大总体目标。进一步,分析包容性城市与区域规划在多尺度中的重点,宏观尺度应保障发展权,解决人与自然的矛盾;中观尺度保障享有权,解决人与城市的矛盾;微观尺度应保障话语权,解决人与人的矛盾。在上述目标的指引下,笔者构建了叁大尺度内包容性规划的理论模式。宏观尺度引入发展权的概念,对发展权进行分维分级,提出了发展权的实现原则、实现模式与分配方案。中观尺度将引入按需分配与外部性的概念,构建城市各类设施享有权分配的分析模型。微观尺度引入利益相对人与利益相关方概念,将话语权划分为强、中、弱叁个层次,进而划定各层次话语权的空间区划模型。第四章为宏观流域尺度区域发展包容性规划分析模型与实证。综合运用各种社会经济统计与GIS空间分析方法,结合国家科技项目目标,选择淮河流域作为实证研究区,运用水文学D8方法对淮河中上游进行子流域划分,并与社会经济数据相耦合;运用分层线性模型,探讨社会经济发展与水质污染的关系。在此基础上,参照国家主体功能区划方法,引入水资源压力与水环境敏感性等因子,得出流域的水资源与水环境约束区划,进而划定流域内城市的发展权——经济发展权、生态发展权和社会发展权。为了保障与落实区域城市的发展权,笔者引入了水权交易管理、排污权交易和生态补偿等措施,建立了全新的流域管理模式。第五章为中观城市尺度公共基础设施包容性规划分析模型与实证。在对传统关于城市公共设施空间布局方法分析的基础上,阐明传统的政府主导自上而下式的以供应为主的分配模式无法实现公共利益最大化。因而,引入按需分配的理念,根据居民需求自下而上的分配各类设施的享有权。在此理论模式基础上,运用GIS空间分析方法,以南京市主城区作为实证区,选择消防设施与生态设施作为研究对象。在研究消防设施布局研究中,引入交通可达性、道路可靠性的概念,综合分析各站点的责任范围及其响应时间,在兼顾设施外部性的基础上,优化全市消防站点的布局。在研究南京市主城区绿地系统空间布局中,本文从生态效能与社会服务供需角度,综合评价全区绿地现状;同时划定绿地外部性影响范围——紧邻、可达与可视范围;在此基础上确定绿地系统优化布局方法及外部效益公众化的建议。第六章为微观街区尺度城市更新包容性规划分析模型与实证。从话语权的主客体、空间区划、制度构建等角度出发,结合相关规划研究,选取长汀县店头街历史文化街区作为实证区,运用问卷调查、实地踏勘,以及GIS平台的交通影响分析、可视性分析、可达性分析等方法进行话语权空间区划,构建切实可行的听证反馈机制,予以保证当地居民的话语权。第七章为结论与展望。总结研究结论,提炼创新内容,指出不足并明确未来研究方向。本文的主要创新点为:(1)将包容性增长理念应用于城市与区域规划研究领域,运用跨尺度的思维方式、系统性地提出多尺度的包容性城市与区域规划理论框架,阐释了包容性城市与区域规划的核心准则、总体目标与各尺度上的规划重点。在此基础上分别提出宏观区域尺度保障发展权、中观城市尺度保障享有权以及微观街区尺度保障话语权的城市与规划理论模式。(2)在中观层面提出基于公共基础设施(绿地消防等设施)享有权,以供需关系为基础,以按需分配为原则,同时兼而考虑公共基础设施外部性的包容性公共基础设施布局规划分析方法,弥补了传统城市规划在公共设施研究领域仅从供给层面进行思考的不足,丰富了公共基础设施的研究方法体系。(3)在微观层面提出话语权的空间区划方法,将明确与规范公众参与的对象以及不同对象所具有的权利,使抽象的概念具象化,这将为我国街区层面的城市更新以及公共参与的研究提供重要的方法支撑,拓展了公共参与的研究领域,丰富了公众参与的研究方法。(4)将教育学心理学领域针对嵌套数据的分层线性模型分析方法,应用于流域社会经济与水质分析中,构建基于GIS的时间—空间分层线性模型,能够增加地理学、环境科学研究的分析视角,从流域层、区域层等多个递进层面上对应的社会经济不同变量的作用机制,探讨社会经济发展与水质污染的关系,为流域可持续发展的相关研究提供有力的分析模式。(5)本研究首次结合路网可靠性与交通可达性分析方法,综合考虑了不同时段道路通行能力与阻抗程度,结合城市土地利用布局及人口分布密度,提出分时段消防车行车速度的计算方法。并将计算交通通行能力的有关指标代入可达性的计算方法,将传统宏观尺度的交通可达性分析方法拓展为适用于中观城市尺度的交通可达性方法。

李如忠[7]2007年在《地质环境与巢湖富营养化控制机制研究》文中提出针对巢湖富营养化控制基础性研究较为不足的实际情况,结合流域地质环境和水环境现状,从信息不确定性角度,对巢湖富营养化控制机制做了较为系统的研究,提出了一些新的计算模型和评价模式。主要成果和结论如下:1.基于河流水环境系统的模糊性和不精确性,构建了带叁角模糊参数的入湖河流水质模拟模糊模型。2.从多种不确定性共存或交叉存在的角度,建立了适用于巢湖等大型浅水湖泊环境容量计算的盲数模型。3.以通用土壤流失方程USLE为蓝本,建立了适用于江淮流域的土壤侵蚀量计算盲数模型。4.探讨了河口沉积物潜在生态风险问题,并以十五里河河口为例,运用未确知数学理论进行风险评价。5.分别以信息熵模糊物元模型和多智能体盲数模型,对巢湖流域生态环境质量状况进行评价,并获得一致的评价结论,即目前巢湖流域生态环境质量仅处于一般状态。6.对Fuzzy概率法进行改进,并将其用于巢湖水体富营养化评价。结果表明,2004年巢湖处于中营养化~中富营养化水平,且属于中富营养化的可能性最大,可能性达0.302(30.2%)。7.提出了巢湖富营养化治理的对策、措施。

高苏蒂[8]2007年在《河流水质评价与环境容量计算方法的改进及应用》文中认为水质评价和水环境容量计算是环境规划与管理的一项重要的基础工作。论文基于河流水环境系统具有的模糊性、随机性、灰性和未确知性,运用非确定性数学理论对现有水质评价、水质预测和环境容量计算方法进行研究和改进,得到如下结果:首先在水质评价方面,论文借鉴已有的模型成果,通过将污染指标定义为盲数,构建了水质评价综合指数和水质等级识别的盲数模型。根据上述模型,不仅可以得到水质综合指数的各种可能取值区间及其相应的可信度,也可以识别出待评水域所属的水质等级类别。其次,在水质预测方面,结合已有的模糊线性回归模型成果,建立了一个带有叁角模糊参数的河流水质模糊线性回归预测模型。运用模糊数的α-截集技术,可以将水质预测值由叁角模糊数转化为与一定可信度水平α相应的区间值,为河流水质预测提供了新思路、新方法。第三,在水环境容量计算方法,分别运用盲数理论和三角模糊数基本原理,构建了河流水环境容量计算的盲数模型和三角模糊模型。由其中的三角模糊模型,可以得到模糊数形式的环境容量,进而绘制出环境容量的隶属函数曲线,为水环境质量的科学管理提供了更为灵活的技术支持。实例研究证明了上述两种理论方法计算结果的合理性。本文将盲数与三角模糊数理论引入该领域,扩展了水质评价、水质预测和水环境容量计算的方法,此方法用途广泛,除了水环境,还可用于气体、土壤、海洋、旅游、人口等方面的容量计算。

慕冠森[9]2016年在《淮河干流船舶领域的研究》文中认为船舶领域是海上交通工程领域重要的基础理论之一。船舶领域尺度是进行水上交通规划、设计和安全评价的重要参考依据。船舶领域的研究最早是从海上交通开始的,经过数十年的研究积累,船舶领域在海上交通中的应用不断深入,在船舶交通安全和交通规划中发挥着重要的作用。近年来,我国内河水域船舶交通量迅速增加,鉴于船舶领域对于海上避碰和安全的积极意义,内河水系同样开始沿用船舶领域的概念进行内河船舶交通规律和特征的研究。由于内河水系特点不同,对于内河船舶领域的研究具有很强的针对性。近年来,国内对于内河船舶领域的研究主要着眼于交通量大、会遇率高、碰撞危险度大的长江干线水域。淮河航运历史悠久,自古以来就是腹地运输的大动脉。随着淮河流域船舶总量的持续增加,淮河航运安全问题凸显,淮河航运管理部门承受着较大的交通安全管理压力。因此,主管部门开始对淮河水域通航环境进行规划和治理,而船舶领域等基础研究,是实施水域治理和规划的重要理论依据。本文在对国内外研究现状、船舶领域基础理论、淮河干流概况深入研究和分析的基础上,从淮河干流实际情况出发,通过实船观测获得淮河干流船舶交通的实态数据,分析其特征规律。应用基于分类属性的泛化中心聚类算法解析数据,以不限于一个取值的泛化中心来表示一类数据,能够更好地体现数据的内部分布特征,相比于传统的K-means算法和K-modes算法具有正确率更高、运算量更少的优点。针对船舶领域模型计算过程,设置和改进算法,设计运算步骤,借助C语言编程实现运算过程,最终确定出淮河干流船舶领域模型为长轴4.02倍船长,短轴1倍船长的不规则卵形,并进行合理性论证。本文是对淮河干流船舶领域的首次系统研究,同时为淮河干流安徽段船舶定线制研究等水上交通规划提供数据支持。

蒯文玲[10]2006年在《淮河(安徽段)行蓄洪区沉积物重金属污染及潜在生态危害研究》文中研究说明本研究采集了淮河(安徽段)的蒙洼、邱家湖、塘垛湖及荆山湖行蓄洪区表层沉积物土壤。对土样中的重金属Pb、Hg、Zn、Cd、As五种元素进行了总量和BCR形态分析法提取,并对行蓄洪区沉积物中重金属的环境效应进行了初步评价。结果表明行蓄洪区内沉积物中重金属元素Pb、Hg、Zn、Cd、As的含量普遍高于背景值,且含量的Kendall's秩相关性较好,表明区内土壤存在污染并具有相似的污染源。BCR形态分析实验表明同种重金属的形态在行蓄洪区内分布较为稳定,Pb、Zn、As叁种元素主要以残渣态形态存在;元素Cd非残渣态比例超过了50%。但总的来说五种重金属中可被生物利用的醋酸可提取态含量相对较高。应用地积累指数法和潜在生态危害评价法对行蓄洪区沉积物中重金属进行评价,两种评价结果基本一致。评价结果显示行蓄洪区表层沉积物污染处于轻中等危害程度。行蓄洪区沉积物总体上的生态风险以元素Cd,Hg为主。论文最后对行蓄洪区存在的生态环境及社会问题进行了探讨,并提出了一些建设性意见。

参考文献:

[1]. 淮河安徽段环境容量计算方法研究[D]. 李明霞. 合肥工业大学. 2003

[2]. 基于MIKE11水质模型的水环境容量计算研究[D]. 张斯思. 合肥工业大学. 2017

[3]. 河流水环境系统不确定性问题研究[D]. 李如忠. 河海大学. 2004

[4]. 淮河淮南段水质评价及总量控制模式的研究[D]. 窦月芹. 合肥工业大学. 2003

[5]. 淮河蚌埠市区段水环境容量的研究[D]. 梁园园. 合肥工业大学. 2004

[6]. 包容性城市与区域规划理论、方法与实证研究[D]. 张翔. 南京大学. 2011

[7]. 地质环境与巢湖富营养化控制机制研究[D]. 李如忠. 合肥工业大学. 2007

[8]. 河流水质评价与环境容量计算方法的改进及应用[D]. 高苏蒂. 合肥工业大学. 2007

[9]. 淮河干流船舶领域的研究[D]. 慕冠森. 大连海事大学. 2016

[10]. 淮河(安徽段)行蓄洪区沉积物重金属污染及潜在生态危害研究[D]. 蒯文玲. 合肥工业大学. 2006

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淮河安徽段环境容量计算方法研究
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