人类活动影响下的珠江三角洲水安全研究

发布时间：2018-12-21 11:31

【摘要】：高度的城镇化和大规模的建桥设港、无序采砂、口门围垦、滩地占用等剧烈的人类活动,使得珠江三角洲网河区河道及河口地形、地貌等自然条件和水文环境条件发生了显著变化,导致近年来洪水灾害频发,加之工农业及生活产生的水环境污染,造成了珠江三角洲地区防洪、供水、水质水生态等各方面错综复杂的问题。水多、水少、水脏等水安全问题已经成为影响珠江三角洲地区人民生活质量、制约经济社会持续发展的关键因素。 本论文在大量收集珠江三角洲网河区第一手最新或较新的河道水文、地形、涉河建筑物占用河道情况、防洪(潮)减灾体系建设情况以及取水、供水、用水和排水分布等资料基础上,对珠三角地区改革开放以来尤其是近年来防洪、供水、水质水生态安全等涉水问题进行了全面调查,建立了珠江三角洲网河-河口水动力水质数学模型,从防洪、供水、水质水生态三个维度,结合社会水循环的取、供、用、排运转机理,对珠三角地区在外部环境及人类活动影响下的防洪安全、供水安全和水质水生态安全等三大核心水安全问题进行了系统的研究,为保障珠江三角洲地区经济社会可持续发展、解决水资源供需矛盾和实现水资源再分配的有效管理提供了重要的理论依据和技术支撑。 本文共分六章,各章主要内容如下： 第1章从当今人类社会所共同面临的水安全危机入手,有针对性的分析了珠三角地区具体存在的水安全问题,明确了本论文选题的意义及开展本研究的必要性；在分析国内外水安全研究的现状和发展趋势的基础上,提出本论文的研究手段、研究方向、研究内容、研究方法和特点。 第2章建立了珠江三角洲河网-河口一二维水动力模型,并利用同步实测资料对模型进行率定和验证,为本论文的防洪安全、供水安全和水质水生态安全相关研究内容中的模拟计算工作提供基础工具；采用坐标变换和水深曲面拟合变换技术,统一了珠江三角洲网河区河道地形和珠江口及毗邻海域水下地形的坐标系统和高程系统,为模型计算打下基础；探讨了一种采用数值模拟追踪浮标,可以同时从时间和空间两方面完成数学模型验证的新方法。 第3章通过对珠江三角洲网河区上游来水、网河河道水位及分流比等水文情势及其演化、河道地形变化和防洪能力等方面的分析,针对网河区的河道演化进行了多角度、多层次、全方位的时空两相比对研究,相互印证,得到了珠江三角洲防洪安全的全新认识,有针对性的提出相应建议和对策,为珠三角地区乃至整个广东省的水利现代化建设提供参考。 第4章建立了珠三角地区全口径经济社会供用水数学模型,在计算单元内进行供、用水量的汇总计算与平衡分析,获取了珠三角地区2011年的全口径经济社会供、用水量。并从供水、用水两个方面分别进行全口径经济社会供用水量汇总,再由供用平衡实现相互验证,有效提高了全口径经济社会供用水量计算成果的可靠性和准确性。在大数据分析的基础上研究了珠三角地区的用水结构和取、用水区域分布特点,提出了利用控导工程对珠江三角洲进行水资源再分配的方法,为探求实现珠三角地区供水安全的有效途径进行了有益的探索。 第5章在调查分析珠江三角洲网河区现状污染物排放情况和水质状况的基础上,根据珠江三角洲的污染源、排污口布局以及水域水质保护目标,分析计算了珠江三角洲各主要河道的天然水环境容量、理想水环境容量、可利用水环境容量和允许排放量等,结合现状排放情况初步判断珠江三角洲网河区的水质水生态安全状况,并对入河排污量削减和环境容量利用等方面进行了有益的探讨,得到了初步的研究成果,提出了维护河道水生态安全的相应措施以保障珠江三角洲网河区的水质水生态安全。 第6章总结全文工作,综合分析、评价了珠江三角洲在防洪、供水、水质水生态三个维度的水安全问题及相应对策,并指明了本论文今后有待继续深入研究的方向。
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【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV213.4
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本文编号：2388854