举水麻城段入河污染负荷及水环境容量研究

发布时间：2020-07-07 03:55

【摘要】：为了进一步遏制水环境污染和恢复水体的水环境功能,研究入河污染负荷和水环境容量,对河流实施污染物总量控制及河长制管理具有重要的理论价值和现实意义。本文以举水麻城段为研究对象,收集了举水麻城段流域社会经济、自然地理、水文水质以及污染源等基础资料,在ArcGIS环境下,基于麻城市高程DEM数据,提取了举水麻城段流域的边界,并在此基础上,对其进行了控制单元的划分。其次,利用2017年-2018年的水质监测数据,采用单因子评价法,评价了举水麻城段的水质状况。之后,结合实地调查和资料收集工作,对流域内的点源和非点源污染负荷进行了计算。然后,应用河流二维水质模型对举水麻城段进行了模拟容量计算,得出举水麻城段的理想环境容量。在污染源调查与分析的基础上,考虑非点源污染物入河负荷和点源污染物入河负荷后,确定最大允许排放量。最后,结合流域的自然地理及社会发展状况,提出了水污染物排放总量控制具体目标和相关治理对策。主要研究成果如下:(1)通过对2017年-2018年举水麻城段干流水质现状进行分析评价得出,2017年、2018年举水麻城段干流全年水质达标率分别为97.22%、94.44%;举水麻城段干流3个常规监测断面中,举水麻城段干流源头——陶冲村监测断面水质可基本满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类标准;许家湾断面水质基本可维持在Ⅱ类~Ⅲ类,2017年5月水质为Ⅳ类;举水麻城段出境断面——郭玉断面2017年水质可稳定保持在Ⅲ类,2018年1月和2月水质为Ⅴ类,其余月份达标。(2)通过对举水麻城段流域各类污染源进行调查分析,确定了流域2017年化学需氧量的入河总量为10389.1吨,氨氮入河总量为1415.53吨。流域大部分河段受点源污染影响较为显著。从控制单元来看,举水城区段控制单元以及鄢家河控制单元是排污集中区,两者排放量占比接近50%。从污染物入河量来看,化学需氧量和氨氮主要受城镇生活和畜禽养殖排污影响,两者污染物排放占比达80%以上。(3)选取化学需氧量、氨氮作为举水麻城段的水环境容量计算因子,二维稳态衰减模型进行模拟,结果显示:2017年举水麻城段的COD理想水环境容量为18510.83吨,氨氮理想水环境容量为2144.83吨;COD实际水环境容量为17409.89吨,氨氮实际水环境容量为1972.6吨。2017年举水麻城段COD、氨氮排放量能够满足总量控制要求。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52;X26
【图文】：

流域水文,分析步骤,麻城市

本文水文分析主要采取加载原始 DEM 数据、流向分析、填洼（无洼地的 DEM）、流向分析、汇流累积量计算、河网提取和集水区分析等步骤，最终确定举水段流域边界范围。在 ArcGis10.2 中加载下载的麻城市原始 DEM 高程数据，运用分析模块的流向工具完成水流方向的计算；在进行汇流累积量计算前，要先对栅格进行洼地判定，生成无洼地的 DEM 流向。运用填洼工具对麻城市原始 DEM行填洼，进行反复填洼操作后得到麻城市无洼地 DEM 图件；加载麻城市无洼地数据，再次进行流向分析操作；运用水文分析模块的流量工具，对流向分析得图件进行操作，生成麻城市地表水流向图；运用水文分析模块的栅格计算器，流栅格网络进行流量阈值的设定，完成河流提取操作；运用水文分析模块的盆析工具，对提取的河流矢量数据进行操作，最终确定举水流域范围。具体步骤 3-1 所示。

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举水麻城段流域范围分布图

分布图,麻城,控制单元,流域

23图 3-3 举水麻城段流域各控制单元范围分布图水质分析评价水质评价方法质评价方法很多，主要有单因子指数法、综合污染指数法[76]、模糊综合]、神经网络法[78]等，各评价方法在水质状况评价时各具特点。其中单因子由于相对简单明了、易使用，且评价结果容易比较，因而应用较为广泛。

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