大頂子山工程建成后松花江哈爾濱段水質(zhì)分析與污染控制.pdf

1、松花江大頂子山航電樞紐工程(簡(jiǎn)稱:大頂子山工程)是松花江干流上第一座控制性水利工程,以改善松花江哈爾濱段水質(zhì)和松花江上航運(yùn)為主要目標(biāo)。工程竣工后在哈爾濱段部分水域發(fā)現(xiàn)有淤泥蓄積導(dǎo)致發(fā)生污染的潛在可能。而松花江干流流經(jīng)哈爾濱市區(qū)內(nèi),故對(duì)大頂子山工程建成后松花江哈爾濱段水質(zhì)的變化規(guī)律研究具有重要意義。
　　本文主要研究大頂子山工程建成后松花江哈爾濱段水質(zhì)現(xiàn)狀,并初步探索了基于動(dòng)態(tài)水環(huán)境容量的水環(huán)境污染控制策略。本文首先對(duì)研究區(qū)域內(nèi)六個(gè)

2、監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,基于層次聚類分析方法將研究區(qū)域分為三大類:低、中和高污染區(qū)。分別包括朱順屯和呼蘭河口內(nèi)斷面;阿什河口下、呼蘭河口下和大頂子山斷面;以及阿什河口內(nèi)斷面。之后選取每類中一個(gè)典型斷面(朱順屯、大頂子山、阿什河口內(nèi))進(jìn)行后續(xù)研究。
　　其次以大頂子山工程竣工為時(shí)間節(jié)點(diǎn),對(duì)工程建立前后的三個(gè)典型斷面進(jìn)行了水質(zhì)分析,結(jié)果表明工程建立后的幾年內(nèi)三個(gè)典型斷面的平均DO有所上升,CODMn、NH3-N、TN和TP均有所下

3、降。同時(shí)使用傳統(tǒng)的單因子評(píng)價(jià)法對(duì)三個(gè)典型斷面在大頂子山工程建成節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的2005和2011年年份進(jìn)行了水質(zhì)比較,結(jié)果表明2011年整體來看水質(zhì)污染程度比2005年略輕,但阿什河內(nèi)斷面仍需要加大污染治理力度。
　　本文研究建立了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了水質(zhì)綜合等級(jí)評(píng)價(jià)模型。對(duì)三個(gè)典型斷面在典型年份2005和2011年的各月水質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)研究,結(jié)果表明大頂子山工程建成之后2011年低污染區(qū)朱順屯斷面水質(zhì)比2005年全面有所好轉(zhuǎn),中污

4、染區(qū)大頂子山斷面除冰封期1-2月外2011年水質(zhì)平均好于2005年,但阿什河口內(nèi)斷面2011年大多為劣V類水體,仍需要大污染治理力度。同時(shí)建立和驗(yàn)證了三個(gè)典型斷面5個(gè)目標(biāo)水質(zhì)參數(shù)NH3-N、DO、CODMn、TN和TP的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水質(zhì)預(yù)測(cè)模型用于預(yù)測(cè)評(píng)價(jià),對(duì)2011年10月第二周的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果表明除阿什河口內(nèi)斷面的其它區(qū)域水質(zhì)是有持續(xù)好轉(zhuǎn)的,模型預(yù)測(cè)精度能基本滿足環(huán)境應(yīng)用要求。
　　采用二維水質(zhì)模型和段尾控制法對(duì)松花江哈爾濱段C

5、OD和NH3-N的理想水環(huán)境容量進(jìn)行了動(dòng)態(tài)計(jì)算,結(jié)果得到朱順屯-東江橋環(huán)境功能區(qū)COD和NH3-N的理想水環(huán)境容量分別為46305t/a和4299t/a;東江橋-大頂子山環(huán)境功能區(qū)的COD和NH3-N的理想水環(huán)境容量分別為136112t/a和6717t/a。最后對(duì)松花江哈爾濱段的COD和NH3-N的實(shí)際動(dòng)態(tài)環(huán)境容量進(jìn)行了核算,結(jié)果表明若要確保下游水質(zhì)能滿足該段生產(chǎn)和生活的需求,必須嚴(yán)格控制上游水質(zhì),主要冰封期月份NH3-N實(shí)際水環(huán)境容量