城市融雪徑流變化下松花江水質(zhì)的多維響應(yīng)研究.pdf

1、受春季冰雪消融的影響，我國北方地區(qū)的融雪徑流匯入河流會形成桃花汛，期間河流的水位和流場較其它季節(jié)會發(fā)生較大變化。與此同時，城市化進(jìn)程使不透水面持續(xù)增加，北方城市融雪徑流產(chǎn)生的面源污染負(fù)荷也隨之增大，從而對流域水環(huán)境管理和水資源保護(hù)產(chǎn)生影響。本論文以松花江哈爾濱段為研究區(qū)域，為研究融雪徑流對松花江哈爾濱段水動力、水質(zhì)的時空影響及變化規(guī)律，建立數(shù)學(xué)模型實現(xiàn)水環(huán)境的數(shù)值模擬。通過環(huán)境流體力學(xué)代碼（EFDC）模型建立了松花江哈爾濱市段水動力水質(zhì)

2、模型，并以實測水文、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了模型的參數(shù)率定和驗證。
　　利用ArcGIS10.0對DEM影像進(jìn)行矢量化，在Delft3D-RGFGRID中創(chuàng)建正交曲線網(wǎng)格，基于EFDC模型建立了松花江哈爾濱市段二維河流數(shù)值水動力模型。模擬了2014年1月至10月間的整個河段不同時空條件下的水動力變化情況，根據(jù)2014年實測數(shù)據(jù)率定和驗證，模擬水位與實測水位最大相差0.33m，相對誤差小于10％，吻合度高，可以較好的模擬河道水力要素隨時間

3、及空間演變的規(guī)律。
　　在水動力模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建了水質(zhì)模型，以COD、NH3-N為主要模擬指標(biāo)對模型進(jìn)行了參數(shù)率定和驗證。驗證結(jié)果顯示COD、NH3-N在三處斷面的平均誤差、絕對平均誤差、相對誤差、均方根誤差、相對均方根誤差平均值分別為0.547、0.989、5.013%、1.169、19.302%和-0.043、0.1、16.951%、0.128、14.482%。
　　根據(jù)本文建立的水動力-水質(zhì)模型，模擬了基于降雪量增加2

4、0%、40%、60%三種情景下，冰雪消融期整個江段的COD濃度在18.67-21.29mg/L、18.71-21.65mg/L、18.75-22.04mg/L之間，NH3-N濃度在0.39-1.18mg/L、0.41-1.39mg/L、0.45-1.62mg/L之間。基于融雪溫度增加3℃和6℃兩情景下COD的最大濃度徘徊于21.89mg/L和22.47mg/L左右，NH3-N的最大濃度徘徊于1.72mg/L和2.01mg/L左右。在暴雪