水功能区（河段）纳污能力动态分析计算及过程化管控研究
发布时间：2021-02-08 05:57
江河湖泊是纳污的主要场所之一,随着经济社会的快速发展,工业废水、城市污水、农药化肥污水等的排放,让河流受到了严重污染。面对河流突出的水环境问题,国家在最严格水资源管理制度中设定了河流限制纳污红线,要求对水污染实施最严格的管控,河流纳污能力的分析计算成为关键。在国务院批复的全国水功能区划技术文件的基础上,对河流纳污的管控就是河长制和强监管业务的重要方向。水域纳污能力核定、纳污潜力分析、污染物入河总量控制、水功能区考核等一系列针对河流纳污管控的研究都是热点。针对最严格水资源管理制度以及河长制的实施要求,面向强监管以及业务化提升的迫切需求,本文聚焦河段纳污能力的动态分析计算和水质目标的过程化管控,从河段纳污能力计算到潜力分析、从污染物沿河模拟到总量分配、从水功能区水质达标考核到在线评价,立足于以问题为导向的过程化动态研究。定性与定量相结合,在管理过程中,让制度具有可操作性;在时空分布上,让考核能适应动态变化;在技术手段上,从理论到实践,让管控业务融合在管理过程中。围绕对河段水功能区考核和纳污管控的服务,开展了以下主要工作:（1）在分析传统纳污能力计算模型方法及应用中存在问题的基础上,围绕多种...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
河段纳污管控动态变化因素Fig.1-1Dynamicchangefactorsofriverreachpollutioncontrol受到自然环境和人类活动两方面的影响，纳污能力计算、纳污潜力分析、污染物总量分配以及水功能区考核评价四个部分都是动态变化的，各部分动态性主要表现在以下方
西安理工大学博士学位论文12图1-2河段纳污过程化管控思路Fig.1-2Thetrainofthoughtofprocesscontrolofpollutioncarryinginriverreach河段纳污过程化管控以革新纳污管控模式、完善管理方法、落实管控手段为目标，研究建立纳污过程化管控框架及技术体系，构建面向全过程管理的河段纳污动态管控模式，研发河段纳污过程化管控综合集成决策支持系统，解决传统管控方式可操作性差、难以适应动态变化等问题，以及缺乏对整个管控过程中每个环节的动态化管理的问题。具体包括以下三个方面：（1）分析河段纳污过程化管控中各个环节的影响因素，包括自然因素以及人类活动影响两个方面，找到其动态变化的原因。并以纳污过程化管控框架为基础，研究建立河段纳污过程化管控框架及技术体系，完善河段纳污过程化管控理论及方法，从而建立应对动态及变化的纳污过程化管控体系。（2）对纳污能力进行多情景组合计算，并将结果区间化；提出纳污潜力的概念，基于污染物动态模拟与径流滚动预测来反映污染物的时空分布，根据纳污潜力提升手段来定量分析河段纳污潜力；建立考虑不同管理层级的污染物总量分配方法，对于多种方案，建立计划管控方案与实际管控方案的互馈机制与方法；对水功能区进行动态考核，采用在线评价的方式以问题为导向，针对河段水质问题制定解决方案，引导问题解决。（3）基于综合集成方法和平台，采用知识图技术、组件技术，研发河段纳污过程化管控综合集成决策支持系统，为河段纳污过程化管控提供一个可操作的平台，真正体现河段纳污过程化管控的动态性以及面对全过程的管控思想。河段纳污过程化管控框架如下图所示：
1绪论13图1-3河段纳污过程化管控框架Fig.1-3Theframeofprocesscontrolofpollutioncarryinginriverreach以综合集成平台为实现基础，基于纳污能力计算、纳污潜力分析、污染物总量分配、水功能区考核等内容的模型方法及机制，实现河段纳污过程化管控，研发河段纳污过程化管控决策支持系统，能够动态适应纳污管控中的需求变化，制定科学合理的河段纳污过程化管控方案，实现实时决策。1.6研究的主要内容为了满足水资源开发利用和管理保护的需求，国家对河流等地表水地进行了功能区划分，并提出了水功能区限制纳污红线考核方式。现有水功能区考核方式一般为频次法，采用单因子评价法进行水质达标评价考核，考核方式太过粗放，代表性较差，难以反映河流水质的时空变化情况，难以适应动态变化；并且采用水质达标考核的方式没有与纳污能力相关联，不能完全反映河道的纳污情况。因此，应提出更合理化的、面向纳污能力考核管理全过程的、能够反映河流水质实时的时空变化的考核评价方式进行管控。用纳污能力指导排污、进行水功能区管控，目前是有固定的设计水量条件的，而河道的来水是实时变化的，用固定条件下的纳污能力来进行指导显然缺乏参考意义。因此需要按不同来水条件组成的多种情景进行组合计算。并且，不仅自然条件的改变会影响纳污能力，人类活动的作用也会影响其结果，通过人为修复措施的干预可使河流水质提高，纳污能力产生变化，这部分纳污能力也可为工业、农业发展提供资源。因此，为了满足动态变化，应充分考虑河道流量、污染排放的动态变化以及时空分布，对污染物沿河运移过程进行模拟，以及人为提升措施的影响，综合考虑这些因素后河段中还可以被挖掘的、还能够
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于过程化管理的“河长制”与“强监管”[J]. 解建仓,陈小万,赵津,钱凯旋,左岗岗,梁骥超. 人民黄河. 2019(10)
[2]现行水污染物总量控制制度存在的问题及对策研究[J]. 尹炜,裴中平,辛小康. 水利水电快报. 2019(09)
[3]实行最严格水资源管理制度考核工作分析与展望[J]. 于琪洋. 中国水利. 2019(17)
[4]年均值法和频次法对水功能区达标评价影响分析[J]. 吴建斌,陆海明,孙祥,李晓红. 水文. 2018(06)
[5]考虑水文情势变化的黄柏河流域纳污能力[J]. 刘君龙,陈进,周晓明,周召红,殷大聪,周明圆. 南水北调与水利科技. 2019(01)
[6]推动河长制从全面建立到全面见效[J]. 鄂竟平. 地球. 2018(09)
[7]管好“盆”和“水” 合力治顽疾[J]. 纪平. 中国水利. 2018(14)
[8]基于城镇排污视角的水功能区纳污能力模型及其应用[J]. 覃琳,宋孝玉,晁智龙,冯湘华,夏露. 应用生态学报. 2018(09)
[9]中华人民共和国环境保护税法[J]. 本刊编辑部. 当代农村财经. 2018(02)
[10]基于传递影响的黄河省界断面水污染责任界定[J]. 闫莉,余真真,张世坤,张建军. 人民黄河. 2017(12)
博士论文
[1]引汉济渭跨流域调水工程运行调度模式研究及实现[D]. 张晓.西安理工大学 2018
[2]基于水环境纳污能力的流域污染物总量控制研究[D]. 孟冲.华北电力大学(北京) 2018
[3]伊通河水体污染生态修复及效益评价[D]. 米艳杰.东北师范大学 2015
[4]变化环境下流域环境水文过程及其数值模拟[D]. 翟晓燕.武汉大学 2015
[5]综合评价过程中的相关问题及方法研究[D]. 彭张林.合肥工业大学 2015
[6]九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究[D]. 王卫平.厦门大学 2007
硕士论文
[1]针对突发石油类水污染事件的处置流程及应对实例研究[D]. 王雪.西安理工大学 2019
[2]渭河水功能区动态纳污计算及考核管理系统集成研究[D]. 王竞敏.西安理工大学 2017
[3]湖北省水污染物总量分配及实施问题研究[D]. 刘春燕.武汉大学 2017
[4]河流污染物总量分配方法研究[D]. 毛光君.中国环境科学研究院 2013
[5]湖泊流域纳污能力及污染负荷分配研究[D]. 庞莹莹.郑州大学 2010
[6]水污染物总量分配方案的研究[D]. 孙郅博.吉林农业大学 2008
[7]呼和浩特市河流环境质量评价与水环境容量研究[D]. 孙冰.内蒙古大学 2008
[8]淮北市河流纳污能力及污染控制的研究[D]. 董相如.合肥工业大学 2007
[9]植被刚度对水流阻力特性影响的研究[D]. 王晓燕.河海大学 2007
[10]流域水功能区划及水环境容量研究[D]. 劳国民.河海大学 2007
本文编号：3023473
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
河段纳污管控动态变化因素Fig.1-1Dynamicchangefactorsofriverreachpollutioncontrol受到自然环境和人类活动两方面的影响，纳污能力计算、纳污潜力分析、污染物总量分配以及水功能区考核评价四个部分都是动态变化的，各部分动态性主要表现在以下方
西安理工大学博士学位论文12图1-2河段纳污过程化管控思路Fig.1-2Thetrainofthoughtofprocesscontrolofpollutioncarryinginriverreach河段纳污过程化管控以革新纳污管控模式、完善管理方法、落实管控手段为目标，研究建立纳污过程化管控框架及技术体系，构建面向全过程管理的河段纳污动态管控模式，研发河段纳污过程化管控综合集成决策支持系统，解决传统管控方式可操作性差、难以适应动态变化等问题，以及缺乏对整个管控过程中每个环节的动态化管理的问题。具体包括以下三个方面：（1）分析河段纳污过程化管控中各个环节的影响因素，包括自然因素以及人类活动影响两个方面，找到其动态变化的原因。并以纳污过程化管控框架为基础，研究建立河段纳污过程化管控框架及技术体系，完善河段纳污过程化管控理论及方法，从而建立应对动态及变化的纳污过程化管控体系。（2）对纳污能力进行多情景组合计算，并将结果区间化；提出纳污潜力的概念，基于污染物动态模拟与径流滚动预测来反映污染物的时空分布，根据纳污潜力提升手段来定量分析河段纳污潜力；建立考虑不同管理层级的污染物总量分配方法，对于多种方案，建立计划管控方案与实际管控方案的互馈机制与方法；对水功能区进行动态考核，采用在线评价的方式以问题为导向，针对河段水质问题制定解决方案，引导问题解决。（3）基于综合集成方法和平台，采用知识图技术、组件技术，研发河段纳污过程化管控综合集成决策支持系统，为河段纳污过程化管控提供一个可操作的平台，真正体现河段纳污过程化管控的动态性以及面对全过程的管控思想。河段纳污过程化管控框架如下图所示：
1绪论13图1-3河段纳污过程化管控框架Fig.1-3Theframeofprocesscontrolofpollutioncarryinginriverreach以综合集成平台为实现基础，基于纳污能力计算、纳污潜力分析、污染物总量分配、水功能区考核等内容的模型方法及机制，实现河段纳污过程化管控，研发河段纳污过程化管控决策支持系统，能够动态适应纳污管控中的需求变化，制定科学合理的河段纳污过程化管控方案，实现实时决策。1.6研究的主要内容为了满足水资源开发利用和管理保护的需求，国家对河流等地表水地进行了功能区划分，并提出了水功能区限制纳污红线考核方式。现有水功能区考核方式一般为频次法，采用单因子评价法进行水质达标评价考核，考核方式太过粗放，代表性较差，难以反映河流水质的时空变化情况，难以适应动态变化；并且采用水质达标考核的方式没有与纳污能力相关联，不能完全反映河道的纳污情况。因此，应提出更合理化的、面向纳污能力考核管理全过程的、能够反映河流水质实时的时空变化的考核评价方式进行管控。用纳污能力指导排污、进行水功能区管控，目前是有固定的设计水量条件的，而河道的来水是实时变化的，用固定条件下的纳污能力来进行指导显然缺乏参考意义。因此需要按不同来水条件组成的多种情景进行组合计算。并且，不仅自然条件的改变会影响纳污能力，人类活动的作用也会影响其结果，通过人为修复措施的干预可使河流水质提高，纳污能力产生变化，这部分纳污能力也可为工业、农业发展提供资源。因此，为了满足动态变化，应充分考虑河道流量、污染排放的动态变化以及时空分布，对污染物沿河运移过程进行模拟，以及人为提升措施的影响，综合考虑这些因素后河段中还可以被挖掘的、还能够
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于过程化管理的“河长制”与“强监管”[J]. 解建仓,陈小万,赵津,钱凯旋,左岗岗,梁骥超. 人民黄河. 2019(10)
[2]现行水污染物总量控制制度存在的问题及对策研究[J]. 尹炜,裴中平,辛小康. 水利水电快报. 2019(09)
[3]实行最严格水资源管理制度考核工作分析与展望[J]. 于琪洋. 中国水利. 2019(17)
[4]年均值法和频次法对水功能区达标评价影响分析[J]. 吴建斌,陆海明,孙祥,李晓红. 水文. 2018(06)
[5]考虑水文情势变化的黄柏河流域纳污能力[J]. 刘君龙,陈进,周晓明,周召红,殷大聪,周明圆. 南水北调与水利科技. 2019(01)
[6]推动河长制从全面建立到全面见效[J]. 鄂竟平. 地球. 2018(09)
[7]管好“盆”和“水” 合力治顽疾[J]. 纪平. 中国水利. 2018(14)
[8]基于城镇排污视角的水功能区纳污能力模型及其应用[J]. 覃琳,宋孝玉,晁智龙,冯湘华,夏露. 应用生态学报. 2018(09)
[9]中华人民共和国环境保护税法[J]. 本刊编辑部. 当代农村财经. 2018(02)
[10]基于传递影响的黄河省界断面水污染责任界定[J]. 闫莉,余真真,张世坤,张建军. 人民黄河. 2017(12)
博士论文
[1]引汉济渭跨流域调水工程运行调度模式研究及实现[D]. 张晓.西安理工大学 2018
[2]基于水环境纳污能力的流域污染物总量控制研究[D]. 孟冲.华北电力大学(北京) 2018
[3]伊通河水体污染生态修复及效益评价[D]. 米艳杰.东北师范大学 2015
[4]变化环境下流域环境水文过程及其数值模拟[D]. 翟晓燕.武汉大学 2015
[5]综合评价过程中的相关问题及方法研究[D]. 彭张林.合肥工业大学 2015
[6]九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究[D]. 王卫平.厦门大学 2007
硕士论文
[1]针对突发石油类水污染事件的处置流程及应对实例研究[D]. 王雪.西安理工大学 2019
[2]渭河水功能区动态纳污计算及考核管理系统集成研究[D]. 王竞敏.西安理工大学 2017
[3]湖北省水污染物总量分配及实施问题研究[D]. 刘春燕.武汉大学 2017
[4]河流污染物总量分配方法研究[D]. 毛光君.中国环境科学研究院 2013
[5]湖泊流域纳污能力及污染负荷分配研究[D]. 庞莹莹.郑州大学 2010
[6]水污染物总量分配方案的研究[D]. 孙郅博.吉林农业大学 2008
[7]呼和浩特市河流环境质量评价与水环境容量研究[D]. 孙冰.内蒙古大学 2008
[8]淮北市河流纳污能力及污染控制的研究[D]. 董相如.合肥工业大学 2007
[9]植被刚度对水流阻力特性影响的研究[D]. 王晓燕.河海大学 2007
[10]流域水功能区划及水环境容量研究[D]. 劳国民.河海大学 2007
本文编号：3023473
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