基于盲數(shù)理論的涑水河水環(huán)境容量及排污口優(yōu)化研究.pdf

1、涑水河位于山西省運城盆地，近年來水質(zhì)嚴重惡化，中下游河道間歇性斷流，改善涑水河水質(zhì)迫在眉睫。本研究首先對徑流變化規(guī)律和周期進行分析；然后對該河流的污染狀況進行調(diào)查分析，據(jù)此進行河流水質(zhì)評價，確定主要污染因子，并基于灰色-馬爾柯夫模型對污染負荷進行預(yù)測；其次采用盲數(shù)理論計算該河流不同時期的水環(huán)境容量；最后建立排污口優(yōu)化布設(shè)模型和排污口處理效率優(yōu)化模型，對排污口進行優(yōu)化布設(shè)和處理效率優(yōu)化計算。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴涑水河主汛期為

2、7～9月，枯水期為12～次年3月，桃汛期為4～5月，6月份一般較枯。5～10月徑流量占全年的87％，其中7～9月占65％。月徑流量最大值一般出現(xiàn)在8～9月，最小值出現(xiàn)在2月。該河流年徑流是以6年為主控周期變化，以10年、4年、5年為尺度的次控周期疊加而成。⑵由水質(zhì)評價結(jié)果可知，涑水河7個主要監(jiān)測因子中只有pH值一項在各斷面均達到水質(zhì)要求，整體來說該河流污染嚴重，特別是COD，氨氮超標(biāo)相對更加嚴重。COD超標(biāo)最嚴重在郭家莊斷面，超標(biāo)75倍

3、，氨氮超標(biāo)最嚴重在四馮斷面，超標(biāo)80倍。涑水河自景滑段開始6項監(jiān)測指標(biāo)均超標(biāo)，自郭家莊開始至張華斷面各項污染物嚴重超標(biāo)。⑶涑水河主要污染物是COD和NH3-N。COD污染主要來自造紙及果品加工業(yè)、紙制品業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造等行業(yè)；NH3-N來自化肥工業(yè)廢水的排放以及主要灌區(qū)農(nóng)田因大量施用的化肥。從灰色-馬爾科夫模型預(yù)測年、月污染負荷變化趨勢來看，預(yù)測值與實際監(jiān)測值相當(dāng)接近，說明該模型具有較高精度。2015年，廢水量、COD、硫化物

4、、NH3-N量將達到2007年的20、14、7、8倍。⑷選用盲信息條件下水環(huán)境容量的計算模型計算涑水河干流水環(huán)境容量，經(jīng)計算：COD水環(huán)境容量在特枯、枯、平各頻率年分別為：-18051kg/d、-17707kg/d、-16207kg/d;水環(huán)境容量在特枯、枯、平各頻率年分別為：-10699kg/d、-10169kg/d、-9675kg/d。整個涑水河干流，除聞喜農(nóng)業(yè)用水區(qū)和聞喜過渡區(qū)還有COD富余環(huán)境容量，聞喜農(nóng)業(yè)用水區(qū)還存有富余的NH

5、3-N環(huán)境容量，其余功能區(qū)段的水環(huán)境容量均為負值：涑水河的中段，由上馬水庫段—永濟四馮段污染嚴重，污染最嚴重的三個功能區(qū)分別是：臨猗過渡區(qū)、上馬水庫農(nóng)業(yè)用水區(qū)和伍姓湖農(nóng)業(yè)漁業(yè)用水區(qū)。⑸采用指標(biāo)賦分法，構(gòu)建入河排污口位置優(yōu)化模型，考慮排污口位置適宜性、水域納污能力適宜性、排污口建設(shè)適宜性的權(quán)重和賦分標(biāo)準，根據(jù)該河流的水文環(huán)境特征值，遴選出9個最佳入河排污口布設(shè)位置。并建立主要排污口處理效率優(yōu)化模型，通過Matlab編程求解出各排放口的污水