基于SMS及RS的闽江福州段水污染控制研究

【摘要】： 本研究以闽江福州段的水质模拟结果和水环境容量计算为例，提出了地表水模型系统（Surface water Model System,即SMS）及遥感（Remote Sensing，简称RS）技术相结合的方法，着重阐述了SMS对闽江福州段的水环境模拟过程及应用遥感技术进行验证的过程。 本研究首先阐述了国内外水环境污染问题，指出了河流水环境污染的严重性以及河流水污染治理与控制规划的紧迫性，强调了水质数学模型在河流水污染控制中起着重要作用的观点。详细论述了水质数学模型的研究状况和发展过程及水质模型的分类。 在分析闽江福州段的水质现状的基础上对其进行水质现状评价，得出闽江福州段除了个别断面水质状况良好外，其余断面水质均达不到III类水标准，闽江福州段以有机物污染为主的结论。 应用SMS的RMA2模型对闽江福州段进行了水动力学模拟。分析表明，模拟结果与实际情况接近，在总体上能够比较真实的反映闽江福州段的水动力学状况。在RMA2模拟结果的基础上、以BOD5作为污染因子,在RMA4中进行水质的模拟。模拟结果表明，在福州段上游的竹歧断面排入的污染物，经过3.5小时的运移后到达马尾断面，此时整个流域污染物浓度达到稳定的状态；同时经过闽江的稀释和自净作用，污染物浓度降低到了40％；南港由于流速快，流量大，沿岸排入污水相对比较少，污染浓度比较低；北港流量相对较小，同时还接纳福州市所排入的大量污水，因而污染物浓度居高不下。这些结果都与监测资料相符合，说明了SMS的RMA4模型能够很好的进行水质模拟。 本研究应用遥感技术对卫星影像进行处理，提取水体专题信息。遥感技术能够迅速确定污染源的位置，有效的辨别污染物的成分，预测其扩散情况。影像处理结果表明，专题提取的结果与SMS模拟的水质结果基本一致，进一步验证了SMS模拟结果的可信度， 最后应用完全混合系统水环境容量计算公式、以BOD5为例计算了在理想条件下的闽江福州段水环境容量，得出了应该削减的BOD5量为1267.16t/d，为闽江福州段的水污染治理提供参考。 【关键词】：地表水模型系统 闽江福州段 遥感技术 水污染控制 水环境容量
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X52
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-5
• 目录5-7
• 第一章 概论7-21
• 1．1 水环境污染问题的提出7-8
• 1．2 国内外河流水环境污染问题8-11
• 1．2．1 国外河流水环境污染问题8-9
• 1．2．2 国内河流污染问题9-11
• 1．3 国内外河流水质模拟研究现状11-17
• 1．3．1 水质模型的研究现状11-12
• 1．3．2 水质数学模型的发展过程12-14
• 1．3．3 水质模型的分类14-17
• 1．3．4 国内近年研究的基本现状17
• 1．4 SMS系统软件介绍17-18
• 1．5 主要研究内容与成果18-21
• 第二章 闽江（福州段）水质现状评价21-30
• 2．1 水质现状评价的标准和方法21-23
• 2．1．1 水质现状评价标准21-22
• 2．1．2 水质现状评价方法22-23
• 2．2 水质评价的目的和意义23
• 2．3 闽江（福州段）水质现状评价23-28
• 2．3．1 闽江福州段概况23-24
• 2．3．2 闽江福州段水质评价结果24-27
• 2．3．3 闽江福州段水质变化趋势27-28
• 2．4 闽江福州段水质污染成因分析28-30
• 第三章 水动力学模型的建立30-45
• 3．1 河流水动力学模型研究30-34
• 3．1．1 动力数学模型的重要意义30
• 3．1．2 自然水体水动力模型的基本假定30-31
• 3．1．3 感潮河流河网水动力学模型基本方程31-34
• 3．2 SMS水动力学模型RMA2的基本理论34-36
• 3．3 基于RMA2模型的水动力学模型的建立36-45
• 3．3．1 研究区域概况36
• 3．3．2 水动力学模型的建立36-45
• 第四章 水质模型的建立45-59
• 4．1 河流水质模型研究的意义45
• 4．2 河流水质模型45-52
• 4．2．1 河流水质一维模型46-50
• 4．2．2 河流水质二维模型50-52
• 4．3 SMS系统中的水质模型RMA52-53
• 4．4 基于地表水模型系统的河流水质模拟53-59
• 第五章 遥感技术在闽江福州段水污染控制中的应用59-77
• 5．1 遥感技术概况59-62
• 5．1．1 环境污染遥感监测技术60
• 5．1．2 遥感应用在水环境污染监测的原理60-62
• 5．2 遥感技术在流域水污染控制中的应用62-64
• 5．2．1 遥感技术在水环境监测中的应用62-63
• 5．2．2 遥感技术在水体富营养化研究中的应用63-64
• 5．2．3 遥感技术在水环境保护应用中的优点与不足64
• 5．3 应用Erdas提取闽江（福州段）的影像信息64-77
• 5．3．1 Erdas软件介绍64-67
• 5．3．2 专题信息提取67-77
• 第六章 水环境容量计算77-82
• 6．1 水环境容量的概念和研究现状77-79
• 6．1．1 环境容量概念77
• 6．1．2 环境容量研究状况77-79
• 6．2 水环境容量的计算79-82
• 6．2．1 环境容量模型79-80
• 6．2．2 计算实例80-82
• 结论82-85
• 主要结论82-83
• 研究展望83-85
• 参考文献85-89
• 致谢89-90
• 个人简历90

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