一、模糊聚类法在全河段水环境质量评价中的应用(论文文献综述)
黄勃翰[1](2020)在《嫩江流域重要断面水质评价方法研究》文中进行了进一步梳理作为构建生态系统的基础,水是文明发展的起源,是生产活动的基本要素和掣肘经济发展的重要引擎。当前,识别流域水质特征,分析其影响因素,对于掌握境域内大江大河河流水质污染现状,全面推进重点流域水环境综合治理具有重大的现实意义。本文运用了单因子评价法以及多元统计法等目前常用的水质评价方法对嫩江流域沿线选定断面2016-2018年的监测数据进行了统计分析,探究其水质污染状况,以期为流域管理者提供管理决策依据。本文首先用国标规定的水质评价方法,单因子评价法,对2016-2018年间嫩江流域选定断面进行评价,通过与国家地表水环境质量指标逐项对比,快速地判断出评价断面的水质类别。评价结果显示,较之2016年,2017年-2018年嫩江流域沿线选定评价断面的水质整体上呈现出向好趋势,尽管2018年水质状况较之于2017年略差。但嫩江流域沿线,分布着水库和水源地,若仅仅用单因子评价法对嫩江流域沿线选定的断面进行评价,有些断面水质甚至已经达到了Ⅴ类或劣Ⅴ类,此时这些断面已经丧失了基本的水环境功能,这与实际情况并不相符。为进一步探究各评价指标与选定断面水质之间的作用关系,用灰色关联法对选定断面2016-2018年的监测数据进行统计分析。结果表明,化学需氧量为关联度最低的指标,即为对评价断面影响最大的指标,需重点控制。另外,总磷的关联度仅次于化学需氧量,应将其列为第二梯队需重点控制的指标。用SPSS25.0分别对嫩江流域沿线水域2016-2018年重要断面监测数据进行因子分析,因子的抽取方法选用主成分分析法,因子的旋转方法选用最大方差法。结果显示,整体上,部分评价断面水质污染状况随年份变化显示出较大变化,其中白沙滩、大安和塔虎城渡口断面的水质呈逐年下降趋势,而两家子和乌塔其农场断面的水质变化情况则呈现相反趋势,逐年向好。另外,综合比较各评价断面,大安和石灰窑断面是评价时间段内污染情况最为严重的断面。为进一步厘清嫩江流域沿线水域的污染分布状况,用聚类分析将评价断面中具有污染类型潜在相似性的断面进行了分析归类,以为流域管理者提供决策依据。结果表明,评价断面大致划分为三类:第一类断面兴鲜、金蛇湾码头、苗家堡子、两家子和乌塔其农场较为清洁断面,第三类断面白沙滩、大安、塔虎城渡口和繁荣新村主要受高锰酸盐指数、化学需氧量、溶解氧影响较大,第二类断面石灰窑、加西和莫呼渡口在2018年主要受高锰酸盐指数、化学需氧量影响和溶解氧影响,在2017年主要受总氮总磷影响。总的来说,制定相关污染管理控制方案时,可以适量考虑时间的差异性,针对第二类断面可优先考虑控制化学需氧量,针对第三类断面可根据年份差异,有针对性的控制相应污染严重的指标。
张强[2](2020)在《基于PCA-AHP降维组合赋权模型的河流水质综合评价》文中指出流域内多河流水质情况的综合评价对于区域环境保护和水资源生态平衡,以及流域生态规划和管理具有重要的作用和意义。大多数河流水质的评价方法主要是依据评价目标和水质标准来实现单河流的分析,很难实现流域范围内多河流水质污染指标的定量化。此外,随着水质检测技术和分析仪器的不断开发,水质指标种类也越来越繁多,快速、准确、全面的水质综合评价模型,对流域整体水质的量化评价具有重要的现实意义。为了定量评价大清河流域中游五条河流25个断面,18项水质指标的检测数据,本文提出将主成分分析法(PCA)和层次分析法(AHP)相结合,构建了PCA-AHP降维组合赋权水质综合量化评价模型。PCA可以快速对水质参数进行筛选、降维,计算客观权重;AHP可对降维后的水质参数进行类别分析,计算主观权重;主、客观权重采用乘法归一法进行整合,通过统计分析软件R编程实现。主要研究工作及成果如下:(1)2017年7-8月对大清河流域中游五条河流的整体污染情况进行了调查取样,通过污染指数法对18项水质指标(高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、铬、铅、石油类、挥发酚、阴离子表面活性、硫化物)的结果进行了分析。采用单因子指数评价法,结果表明各河流总氮、总磷普遍超标严重,超标倍数大于5,高锰酸盐指数、化学需氧量普遍超标,超标倍数在1~3之间。采用内梅罗综合指数评价法,结果表明河流总体污染程度从重到轻顺序为瀑河>府河>大清河>孝义河>白沟引河。(2)为了全面、准确、快速的定量评价流域内多河流的污染情况,解决水质指标赋权不全面的问题,提出了构建PCA-AHP降维组合赋权水质综合评价模型。采用统计分析软件R编程运算,编写了一套水质评价方法运行程序代码,可方便、快速地得出流域水质综合分析数据。应用所构建的水质评价模型对大清河流域中游五条河流水质进行综合评价。(3)PCA将水质参数由原来的18个降维至5个,分别为高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷以及总氮,客观量化权重分别为0.208、0.078、0.306、0.098、0.31。以水体富营养化作为总目标,构建了5个水质参数的层次分析模型,通过AHP求得高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮的主观量化权重分别为0.11、0.22、0.13、0.27、0.27。最后由乘法归一法将主、客观权重组合,得到的组合量化权重,大小依次为TN(0.441)>NH3-N(0.209)>TP(0.139)>CODMn(0.121)>COD(0.090),此结果对流域水环境治理修复与流域规划方案的制定均具有重要的参考价值。
刘垚燚[3](2020)在《土地利用与水系结构影响下的太湖流域水环境特征研究》文中研究指明水污染加剧和水资源短缺已成为制约社会经济发展的主要因素,也威胁着区域或全球生态自然环境的可持续发展。目前国内外从环境地理学、水文水资源学、景观生态学等多学科角度对水资源变化情况、水生态健康评价、水环境质量时空特征和污染成因开展研究和实践。太湖流域内河网纵横交错、湖泊星罗密布,社会经济快速发展以及高人口密度与水生态环境之间的冲突日益显着。其中,仍面临着水体面积缩小、河网水系自然结构受损以及河流萎缩、水功能区达标率较低和水污染风险较高等问题和挑战。因此,研究从太湖流域湖泊面积、水系结构的角度分析太湖流域水体动态变化和影响因素,并探讨了水质的时空特征以及其对土地利用、河网水系等因素的响应情况,以期为流域土地利用和水资源规划与管理、水系恢复与保护、水环境综合治理提供理论和实践参考。论文以太湖流域为研究对象,基于Google earth engine(GGE)平台,利用JRC全球地表水数据集和Landsat遥感影像数据分析1984年至2018年流域水体动态和重点湖泊面积变化,并采用水系数据分析河流水系的结构和连通性特征。同时,针对流域水环境质量时空特征,采用水化学特征分析、Mann-Kendall趋势检验、主成分分析(PCA)探究流域水功能区水质时间和空间分布规律并识别污染因素。此外,基于加拿大环境部理事会水质指数(CCME WQI)和自主神经网络聚类算法(SOM-Kmeans)等方法开展了水质状况评价,利用上述两种方法的优点构建了一套适用于太湖流域的水质评价方法。在此基础上,结合Spearman相关性分析和岭回归分析探讨土地利用、河网水系、水文因素等对水质的驱动机制。论文的主要研究内容以及研究成果有以下三方面:(1)河湖水系变化特征研究1984-2018年期间太湖流域水体发生明显变化。(1)从水体变化情况方面,上海东部和苕溪上游区域水域面积明显减少,长荡湖附近、湖州市南浔区和德清县交界处、阳澄湖附近和苏州市吴江区水域面积明显增加。从水体类型转移方面,2018年相较于1984年,流域内41.4%的水体没有发生任何变化,19.4%的水体永久性消失,5.6%的水体为近期新增加的季节性水体。(2)从年际变化趋势方面,元荡、淀山湖、太湖、东太湖在35年间面积变化范围分别为0.397 km2、2.013km2、45.31 km2、68.61 km2,其中元荡、淀山湖的年平均面积存在减小现象,太湖年平均面积呈增加趋势,东太湖是太湖面积增加的主要区域。(3)太湖流域河网水系结构和连通性的空间分异明显,其中东部平原地区河网密度、河频数、水系分维数、水面率、节点连接率和水系连通度总体高于西部丘陵山区;流域弯曲度则基本上呈现西高东低的特点;上海地区和浙西地区河网复杂度相对高于其他地区。(2)水环境质量时空分异特征研究通过对不同类型水质参数的调查,采用多种分析方法,对太湖流域2013-2017年水质状况进行了全面的时空分析。主要结论如下:(1)时间变化上,大部分水质参数具有明显的季节性,且浓度逐年降低。其中,DO、NH3-N、TN和石油类春冬季较高,夏秋季较低;BOD5春高秋低;CODMn、TP、CODcr和As夏高冬低;Cu和Zn浓度冬高夏低。由于环境政策的制定和执行、流域管理机构和相关管理部门的监督管理,农业、工业、交通和城市污染得到了控制,2013-2017年间流域水质得到有效改善。空间分异上,各水功能区水质差异较明显,具体为:保护区>饮用水源区>农业用水区>景观娱乐用水区>工业用水区>过渡区>缓冲区。(2)流域污染具有多样性和复杂性,其中磷元素和生化因素(CODMn、CODcr、BOD5)是2013-2017年流域内普遍性、持久性污染源,氨氮类营养盐是潜在污染因素之一,重金属是流域内偶发性污染物。(3)论文基于CCME WQI和SOM-Kmeans对流域河湖水质进行了评价。根据CCME WQI的等级划分,流域水质总体处于“中等”水平。基于SOM-Kmeans水质评价结果表明,流域内西部山地丘陵地区水质最佳普遍达到I类,中部环太湖区域水质一般(IIIV类),省际交界处和城市化水平高的东部平原圩区水质较差(VVII类)。Pearson相关性分析结果显示,SOM-Kmeans水质定性评价结果与CCME WQI水质定量评价结果高度一致,验证了CCME WQI评价方法准确且适用于太湖流域水质评价。(3)水环境变化驱动因素研究以水利片区为研究单元,探讨土地利用、河网水系、水文因素与水质间的关系。主要结论如下:(1)太湖流域以林地、耕地、建设用地为主的3类水利片区的水质优劣聚类结果为:林地>耕地>建设用地。自然区域与城市区域水质季节特征相反,其中以建设用地为主的区域非汛期水质总体优于汛期,但以林地为主的区域则相反。(2)土地利用、河网水系和水文因素与水质之间具有强相关性,建设用地和耕地面积越小、林地面积越大,水质越好;流量、流速越大,水质越好;节点连接率、水系连通度、河网密度、水面率、河频数、水系分维数越小,水质越好。结果表明强烈的人为干扰削弱了流域自然特征对水质的影响。(3)利用岭回归分析构建了宏观因素(土地利用、河网水系、水文因素)与水质参数的定量预测模型,表明岭回归分析模型可以作为流域水质驱动因素分析的有效工具,为流域水环境管理提供科学参考。
姜秀慧[4](2019)在《大伙房水库上游段水质评价及基于水生植物的水质净化效果研究》文中研究指明通过对大伙房水库上游段3条主要河流进行实地水样采集、检测分析污染指标浓度等工作,研究了季节对于水质指标的影响,并对研究区域内3个典型监测断面的水体进行了水质评价,根据评价结果选取3种水生植物开展了水质净化模拟实验,分析不同水生植物及其不同组配方式对水体中污染指标的净化效果。主要研究成果如下:(1)在大伙房水库上游3条主要河流上共布设13个采样点,通过实验室检测分析得到研究区域水质现状:所有采样点的总磷浓度均达到国家地表水Ⅱ类及以上标准;总氮浓度均超过国家地表Ⅴ类水标准,严重超过饮用水要求标准;浑河上有2个采样点的化学需氧量及高锰酸盐指数浓度达到地表水Ⅲ类标准,其余11个采样点的化学需氧量浓度均达到地表水Ⅰ类标准,高锰酸盐指数浓度达地表Ⅱ类水标准。(2)浑河北杂木断面、苏子河古楼断面和社河台沟断面的总磷、总氮、化学需氧量及高锰酸盐指数4项污染指标浓度均与季节变化相关。其中,TP、TN及COD三项指标浓度冬季较高,而高锰酸盐指数浓度夏季较高。(3)对传统综合水质标识指数法进行了改进,分别利用层次分析法和CRITIC法得到水质指标的主、客观权重,并采用理想点法计算组合权重,运用改进后的评价方法对研究区域进行水质评价。评价结果表明:2011~2017年中,北杂木断面综合水质级别为Ⅲ类~Ⅳ类,古楼和台沟断面均为地表水Ⅲ类;北杂木断面有3年未达到该地区水环境功能区划要求,古楼及台沟断面所有参评年份均未达到该地区水环境功能区划要求;大伙房水库上游段总氮指标超标严重,已超过地表水Ⅴ类标准,影响整体水质级别。(4)利用3种水生植物对大伙房水库上游段水样进行水质净化模拟实验,实验结果表明:3种水生植物对于TP的净化效果排序为凤眼莲=金鱼藻>芦苇,对于TN的去除率由大至小为芦苇>凤眼莲>金鱼藻,对于COD的去除效果为芦苇>凤眼莲>金鱼藻;在水生植物不同组配方式中,芦苇、凤眼莲及金鱼藻三者组合的净化效果最佳;从水生植物生物量变化角度分析,凤眼莲生物量增加最多。综合考虑植物的净化效果及凤眼莲可能会出现的“疯长”问题,认为芦苇是最适宜研究区域的水生植物,可与具有克藻作用的金鱼藻组配以达到更好的综合防治目的,凤眼莲应谨慎使用。
王鹏程[5](2019)在《南广河高县段水环境质量评价》文中研究表明南广河全长213km,其中高县段83km,它是万里长江的第一条支流,对长江上游水环境起着十分重要的作用。然而,在高县经济社会发展的同时,南广河高县段面临水质污染、水环境日益恶化等问题,并且已经影响到人们的生产生活,同时也制约着经济社会的发展。因此,进一步认识南广河高县段水质状况,全面分析水环境现状及存在的问题,制定切实可行的水环境保护和管理措施,有效遏制水环境恶化,对促进高县社会经济的可持续发展,长江上游水质保障,具有深远的现实意义。本文在对南广河高县段水环境问题调研的基础上,根据南广河流域特点、支流分布及水电站位置,将该段河流划分为趱滩乡-咀上段、文江镇-贡溪段、来复镇-南广镇段三个河段进行水质指标监测。通过对2013年至2017年五年的数据整理,分析同一时间不同监测断面和不同时间同一监测断面的各项指标数据变化趋势,得到丰水期、枯水期、平水期的变化趋势;采用模糊评价法得出三个断面五年来的水质类别,采用综合分析指数法得到三个断面五年来水体的整体污染程度。根据水环境质量评价结果及其污染源分析,提出了其水环境污染防治措施。论文研究结果表明:同一时期均表现出“来复镇-南广段”水质较差,污染相对严重;不同年份看,近五年的整体情况是水质逐年变差,到2016年达到最差,2017年情况又有所改善;同年份不同水期看,丰水期污染最轻,平水期次之,枯水期污染最严重。通过污染物分担率计算,反映出南广河高县段上游主要污染要素是氨氮、总磷,中游是溶解氧、氨氮,下游是溶解氧、氨氮、化学需氧量,最后分析出农田及城市地表径流、工业污染为主要污染源。基于上述研究结果,本文提出强化源头生态保护、注重中游环境景观建设和恢复下游生态环境之水环境污染防治总体思路,实施彻底截污、推动污水资源化利用技术、强化生态护岸建设、调剂南广河高县段流域水量、进行河底清淤工程的五大治理措施,以期实现其水环境污染防治目标。
章凌曦[6](2019)在《皖江经济带地表水水质特征及典型流域水质评价研究》文中指出皖江经济带是实施中部地区崛起战略的重点开发区域,从宏观层面掌握区内流域水质状况既是区域经济发展的需求,也是流域水环境管理及规划的重要依据。由于不同流域特征污染物具有一定的差异性,且现有的不同评价方法的侧重点不同,因此,在查明流域特征污染物基础上科学构建特定流域水质综合评价模型是流域水质综合评价的需求。另一方面,流域范围内由于监测断面设置、水体功能和土地利用类型差异较大,如能提出一种以水体可利用性,综合考虑以上因素的水质评价方法,就可直观服务于流域水资源管理。因此开展流域综合水质评价方法及模型构建研究对区域水环境管理具有重要意义。本研究首先以皖江经济带二级河流为研究对象,开展河流水质调查,重点调查重金属、有机污染等污染状况,在调查研究结果基础上结合区内已研究成果筛选出水质评价指标;然后,选择城市化程度及经济发展差异较大的青弋江流域与巢湖流域作为典型研究区域,构建皖江水质指数法评价模型,并与内梅罗水质指数法、水质标识指数法的评价结果对比分析;最后,在构建的模型基础上,以水体可利用性为目的,综合考虑监测断面的水体功能达标率与流域范围内缓冲地带土地利用类型差异影响,提出可综合反映全流域水质可利用性及变化风险的综合指数。本研究取得的主要研究成果如下:(1)查明了流域内106个监测断面的典型重金属、TOC、TN、TP、DO和pH特征。皖江经济带流域的水中重金属Hg、Cr、Cd、Pb、Zn、Cu及As污染风险较小,绝大多数监测断面重金属含量均远低于Ⅲ类水体标准限值,其中Zn含量相对较高;TOC浓度平均为5.45mg/L,处于中等水平;TN、TP平均浓度分别为1.99mg/L和0.07mg/L,氮相较于磷污染更为严重;除个别监测断面外,pH均为6~9;DO平均浓度为9.28mg/L,满足Ⅱ类水体质要求。(2)查明典型流域巢湖流域、青弋江流域水体的pH、DO、TP、NH3-N、CODMn特征。巢湖湖流域的CODMn、TOC和NH3-N浓度显着高于青弋江流域,TP浓度无显着差异性。巢湖流域监测断面的水体功能达标率高于青弋江,其中青弋江流域断面的丰水期与枯水期水体功能达标率差异较大。(3)基于流域水质调查结果及目前国控(省控)断面的日常监测指标,将pH、DO、TP、NH3-N、CODMn纳入本研究的水质评价指标体系。基于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)对评价指标的浓度分级限值并结合本研究的pH调查成果,采用函数拟合方式构建各分指数模型,用调和平均数构建出皖江水质指数模型,模型对pH与DO变化较敏感,模型既突出了不同监测断面污染特征,又兼顾了不同断面评价结果的可比性。(4)采用WJWQI、内梅罗水质指数法、水质标识指数法评价均显示巢湖流域污染状况较青弋江流域严重。与内梅罗指数法、和水质标识指数法相比较,WJWQI在反映各指标变化的敏感性、评价结果可对比性、劣Ⅴ类水体识别及操作难易度等个方面上均具有不同程度的优势,具有一定的实用性。(5)综合考虑水功能目标及流域监测断面土地类型的权重提出的WJWQI综可直观显现流域的水质目标管理达成度状态及流域水质变化的潜在趋势;通过算数平均法得到的WJWQI算偏重于对流域水质类别的综合评价,与断面类别比例法、水质标识指数法基础上构建的水质综合总指数评价结果具有一致性,但其对流域水质变化刻画更为精细。联合使用WJWQI综和WJWQI算可以为管理者提供为直观有效的管理依据。
郭凡嫡[7](2019)在《辽河保护区生态系统环境特征分析及健康评价》文中提出辽河保护区是以辽河干流自然生态系统功能保护、辽河环境保护为宗旨,集生态保护、水源涵养、生物多样性维持、水质净化、防蓄洪水等生态功能恢复为一体,确保水生态安全、资源发展与可持续利用的保护区。对河流保护区健康的研究则是关系到辽河流域社会有序、健康、可持续发展的重要课题之一。本文基于河流系统概念,从河流健康研究的理论对河流保护区生态系统健康问题开展了相关研究。在辽河干流布设44个断面采集水样和水体沉积物样品,测试水体中的pH、电导率、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总氮、总磷、挥发性酚以及沉积物中氨氮、重金属(Ni、Zn、Cr、Cd)、PAHs、OCPs、OPs。数据分析表明:辽河干流水体 COD、BOD5呈现从平水期到丰水期上升、从丰水期到枯水期下降的趋势,总氮含量平水期、丰水期到枯水期依次上升的趋势;不同监测断面水体沉积物含量平均值明显高于辽宁省土壤背景值和辽河流域表层土壤值;应用地积累指数法对重金属污染进行分析;采用Hakanson潜在生态危害指数(RI)对沉积物重金属元素生态危害评价。结果表明,重金属污染大部分属于没有污染或轻度污染,辽河干流大部分断面属于中等生态和轻微生态危害。沿辽河干流河岸带分别布置17个河岸栖息地土壤和30个河岸带土壤监测点测试河岸栖息地土壤有机质、全氮及有效氮、全磷及有效磷、全钾及有效钾、六六六、滴滴涕等指标以及河岸带中土壤氨氮、多环芳烃(PAHs)、有机氯农药(OCPs)、有机磷农药(OPs)、重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)等。结果表明,总体上辽河干流河岸带土壤中上述离子表现出上游要比下游高,丰水期比枯水期和平水期高;中上游河岸带土壤中PAHs组成以3、4环和4、5环为主;河岸带土壤中DDTs类农药含量略高于HCHs类。DDTs含量呈现出从上游地区向下游区域逐渐降低的趋势,HCHs含量也呈现出从上游地区向下游区域逐渐增大的趋势。保护区下游和中上游河岸带土壤微生物多样性丰富度相近,中下游微生物多样性丰富度最低。保护区微生物群落分配均匀程度相近。DDTs 比 HCHs对微生物群落多样性和丰富度指数影响要显着。在辽河干流和支流设置21个监测点进行大型底栖动物和鱼类的样品采样鉴定。对4个不同河段沉积河流农田、铁岭和盘锦的底栖动物种类组成、密度、多样性进行了分析。结果表明:辽河保护区发现大型底栖动物48种,隶属于4纲、7目、20科;奥特开水丝蚓和克拉泊水丝蚓是主要优势物种;底栖动物物种数在铁岭地区较高,在福德店-铁岭河流冲刷农田中较低;生物多样性指数的分布特征与物种数基本一致,在盘锦地区和柳河-盘山闸沉积河流农田呈现较低的分布特征。根据河流健康评价多目标、多因素的特点,构建了分层次、分类别、含定性指标和定量指标的辽河保护区河流健康的综合评价指标体系。评价指标体系分为3个层次,第一层指标为河流健康状况综合指数(RHI),用来反应河流健康状况的总体特征,第二级指标包括河流水文指标、河流形态指标、水体理化指标、河流生物指标、河岸带指标、河岸带土壤理化指标以及河流社会功能指标;第三层指标为河流水文指标选取了流速、水量、水利工程干扰、水温4个指标,河流形态指标选取了河流弯曲程度、河岸稳定性、纵向连通性、横向连通性、河岸浅滩深潭及边滩指数5项指标,理化指标选取总磷TP、总氮TN、溶解氧DO、生化需氧量BOD、化学需氧量COD、挥发酚6个指标,河流生物指标选取鱼类丰富度指数、大型底栖多样性指数、外来入侵种危害程度、水生生境干扰指数4个指标,河岸带状况指标考虑了河岸浅滩、深潭及边滩指数、河岸带缓冲率、湿地保留率,河岸带土壤理化指标考虑土壤有机质含量、总磷含量、有效磷含量,河岸带土壤农药指标主要考虑土壤六六六、滴滴涕、PHAs,河岸带生物指标考虑土壤指示物种保持率、珍稀物种保持率、栖境复杂性、斑块破碎度指数、植物多样性指数,社会功能指标主要考虑防洪安全指数、水景观舒适度。传统的河流生态健康评价方法都需要对评价指标赋予相应的权重,存在一定主观性。为更加客观、合理地评价河流生态健康,本文将突变理论与综合评价法相结合,采用归一化公式对评估指标体系中各个目标的重要性进行量化计算,继而减少了综合评价的主观性,使分析、决策以及评判更加正确、合理。利用模糊聚类方法对不同断面(河口)进行了分类,提出分类修复模式。
李国华[8](2018)在《黄河托克托段水质现状评价及一维水质模拟》文中研究说明水是人类极其重要的物质资源,如今随着社会经济地迅猛发展,我国水环境污染日趋严重,河流水质制约着人类的生存和发展,对河流水环境进行水质评价和预测已成为当前河流水环境管理和治理的核心。因此,研究河流水体中污染物的输移规律,不仅可以了解河流水环境的现状,又可为河流沿岸取用水安全提供依据。本文以黄河内蒙古托克托段头道拐到蒲滩拐断面为研究区域,通过野外水样采样及室内分析实验,运用基于主成分因子分析的综合水质标识指数法和物元分析法对黄河托克托段的水质进行现状分析和评价;基于河道地形和水文资料,利用HEC-RAS软件对河段水体中的污染物进行一维水质模拟。选取第一主成分所在的旋转因子荷载矩阵中荷载值最大的四个指标作为本次研究的水质评价指标,分别为化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N),对这四个水质指标进行水质评价基本可以反映水质特征信息。同时对黄河托克托段2017年4-8月连续5个月的水质监测数据进行时空变化规律和水污染特征分析,四种污染物的浓度最大值均出现在8月份大黑河断面处,除氨氮外,其他三种水质指标均不符合目标III类水质。运用综合水质标识指数法和物元分析法对黄河托克托段的水环境质量进行现状评价,在取样时段内各断面的综合水质标识指数Iwq均在大黑河断面最大,同实测数据吻合。黄河托克托段干流水体主要受总氮(TN)污染,总氮(TN)的单因子水质标识指数iq达到了5.766,其次是总磷(TP)和化学需氧量(COD)。物元分析法对水质的评价不仅验证了水质综合标识指数法评价结果的正确性,同时说明物元分析对评价河流水质同样适用且效果较好。利用HEC-RAS软件模拟河道畅流期污染物浓度纵向沿程分布规律,即一维水质模拟,其中水动力模拟得到的水位模拟值与头道拐水文站的实测数据基本吻合,模拟结果较好;对该河段水体中总氮(TN)和化学需氧量(COD)进行一维水质模拟,模拟浓度值和水质实测浓度值相对误差均小于20%,模拟结果趋近于真实,可利用该软件对河流水质进行预测。
赵奕[9](2017)在《博斯腾湖综合治理及生态修复工程前后水环境质量评价研究》文中进行了进一步梳理湖泊资源是重要的水资源,是人类生存和发展的重要因素。博斯腾湖作为新疆巴州重要的淡水湖资源,对博斯腾湖地区的经济和社会的发展具有极其重要的意义。近年来,湖泊水体遭到严重污染的案例屡见不鲜,博斯腾湖也不例外。随着全球湖泊污染日益加重,引起了世界各国对湖泊治理方法的研究和探索,湖泊治理方法得到快速发展,并取得一些共识性的经验和成果,同时我国也对湖泊污染提出了众多政策、措施和方案。新疆巴州先后实施了多项治理博斯腾湖污染的中央投资项目,随着各地区湖泊污染治理工程的实施,对湖泊水环境质量情况进行评价显得尤为重要,目前国内外对水环境质量评价方法较多,理论方法已经较为成熟,但仍需结合实际情况不断探索和改进。本文针对博斯腾湖综合治理及生态修复工程,对工程前后水环境质量进行评价,选择常用的并具有代表性的几种评价方法,单因子评价法、内梅罗指数法、改进内梅罗指数法、灰色关联分析法和物元可拓法对博斯腾湖2008、2009、2010、2012、2013年14个点位6个指标高锰酸盐指数、化学需氧量、生物化学需氧量、氨氮、总磷、总氮进行评价,分析工程前后各点位评价结果,各污染物的降低情况,主要污染物,不同评价方法评价结果之间的区别,工程对水质的改善情况。本文通过对工程前后水环境质量进行评价,结果如下:(1)用单因子评价法进行评价发现:博斯腾湖主要污染物为化学需氧量,对比工程前后TP、TN的浓度有所降低,基本满足工程降低N、T含量的目的,1、2、3、5、7、9、11、14点位的超标污染物的超标倍数也有所降低,基本达到了工程治理污染物的目标;(2)用改进内梅罗指数法和灰色关联分析法对水环境质量进行评价结果发现:工程后一年的水质评价等级较高,改进内梅罗指数法在3、4、5、6、7、8、9、13点位均为Ⅱ类水标准,10点位为Ⅰ类水标准,灰色关联分析法在2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13点位均为Ⅱ类水标准,1、14点位均为Ⅰ类标准,两种评价方法评价结果均高于博斯腾湖水质要求的Ⅲ类水标准。传统内梅罗指数法和物元可拓法对水环境质量进行评价结果发现:工程后最高评价结果为Ⅲ类水标准,但达到Ⅲ类水标准的点位均有增多;(3)用传统内梅罗指数法、改进内梅罗指数法、灰色关联分析法、物元可拓法4种评价方法对博斯腾湖14个点位工程前后水环境质量评价结果发现,工程后7、11点位水环境质量改善效果最明显。(4)从5种评价方法对水质评价结果看,改进内梅罗指数法对工程评价结果评价等级最高,其次是物元可拓法,灰色关联分析法、内梅罗指数法,最后是单因子评价法。
吴绍飞[10](2017)在《基于Copula函数的水环境多变量概率分布及其应用研究》文中研究表明面对日益严重的水污染问题,国务院发布了《关于印发水污染防治行动计划的通知(“水十条”)》,其中明确提出要强化水环境质量目标管理,严格水环境风险控制,防范水环境风险。基于此,本文拟从概率论与数理统计的角度,系统开展流域水环境多变量风险分析相关研究工作。以淮河流域为研究对象,从淮河流域水环境现状、不同河川径流分级下水环境多变量联合概率分析方法、区域水环境多变量组合风险评价模型、淮河上中游季节性早涝组合事件概率特征及典型极端洪涝事件的水环境响应等方面,系统开展了基于Copula函数水环境多变量概率分布及其应用研究相关工作。主要研究结果和研究结论如下:(1)研究了淮河流域水环境时空演变规律。年尺度上,全流域水质DO、CODMn和NH3-N显着好转,TP浓度有恶化趋势,全流域DO和TP浓度呈上升趋势的站点分别占参与评价站点数量的50%和60%,80%以上站点CODMn和NH3-N浓度有下降趋势。月尺度上,CODMn和NH3-N在各月均有削减,但在非汛期削减更为明显,TP浓度在每年8月~11月显着增加,DO浓度在每年6~10月显着下降,11月份以后逐渐好转;就多年平均水质浓度而言,全流域DO浓度均达到Ⅱ类水标准,CODMn、NH3-N和TP浓度在Ⅲ类水质标准以上的站点比例均在55%左右。淮河中游支流沙颍河和涡河水质较差,其中污染最为严重的水质指标为NH3-N,其次是TP,CODMn污染相对最小。淮河干支流20个站点水质指标均表现出一定的偏态特性和波动性,其中TP波动性最剧烈,淮河干流水质CODMn和NH3-N的波动性比支流沙颍河和涡河更剧烈;并采用考虑水质季节性波动特征的改进熵权-污染贡献率动态组合权重系数的欧式距离模型对淮河水环境质量进行了综合评价。(2)提出了基于Copula函数的不同河川径流分级下水环境多变量联合概率分析方法。以淮河中游界首、鲁台子和吴家渡三个典型站为例,划分低、中、高三种流量情景(S1、S2和S3),利用建立的基于Copula函数的水环境多变量(CODMn和NH3-N)联合分布模型,定量分析了不同河川径流对河流水质组合事件发生概率的影响。结果表明:各站在低流量情景S1对应的水质超标概率均较高,随着流量的增加,水质超标概率不断降低,高流量情景可以显着提高Ⅱ类水和Ⅲ类,同时减小V类水和劣V类水发生的概率;受沙颍河上游来水小影响,支流界首站各流量情景对应的水质超标风险在各水质标准下发生的概率均高于干流鲁台子站和吴家渡站;受鲁台子站和吴家渡站区间城市生活污水的排放等因素的影响,各水质标准下,吴家渡站在情景S1下面临更高的水质超标风险;随着来水量的增加(情景S2和S3),两站水质超标事件发生的概率逐渐减小,而吴家渡站减小幅度更加显着。(3)构建了基于L-协矩(L-comoments)的区域水环境多变量组合风险评价模型。将多变量区域水文频率分析方法引入水环境领域,探索性地开展了淮河流域干支流水环境多变量(COD和NH3-N)的区域组合风险评价研究。结果表明,在各水质标准下,支流沙颍河与涡河上水质站点水质超标组合概率均比淮河干流站点更高;受沙颍河上入河排污与闸坝调度方式的影响,沙颍河上各站点从上游到下游,水质超标组合概率有逐渐减小的趋势,与此同时,受沿淮河干流污水排放、支流汇入(鲁台子和蚌埠)以及闸坝调度(蚌埠和吴家渡)等因素的综合影响,干流各站点从上游到下游水质超标组合概率沿程变化规律比较复杂。(4)建立了基于L-协矩的区域季节性早涝组合风险评价模型,研究了典型洪涝事件下的水环境响应。基于标准化径流指数SSI,构建了区域多变量季节性旱涝组合风险评价模型,分析了淮河中上游流域春-夏和夏-秋季节间的连旱、连涝和旱涝交替极端水文事件的频率特征。结果表明,无论是春-夏,夏-秋,季节连涝事件发生的概率最高,其在春-夏和夏-秋两季发生的概率分别为13.78%和17.06%;连早事件次之,其在相应季节发生的概率分别为11.27%和13.79%,此外,季节性旱涝组合事件更容易在淮河干流附近发生,夏-秋两季发生干旱和洪涝事件的机率比春-夏两季更大。2007年极端洪水事件对水环境质量的影响研究表明,极端洪水能进一步改善淮河支流沙颍河和涡河的水环境状况,但对淮河干流水环境状况有显着恶化作用。
二、模糊聚类法在全河段水环境质量评价中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、模糊聚类法在全河段水环境质量评价中的应用(论文提纲范文)
(1)嫩江流域重要断面水质评价方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外水质调查研究现状 |
1.3 论文主要的研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 水质评价方法概述 |
2.1 水质评价方法 |
2.1.1 单因子评价法 |
2.1.2 污染指数法 |
2.1.3 模糊综合评价法 |
2.1.4 灰色关联法 |
2.1.5 因子分析 |
2.1.6 聚类分析 |
2.2 水质评价方法综合比较 |
2.3 水质评价方法的确定 |
第三章 嫩江流域概况 |
3.1 嫩江流域概况 |
3.1.1 水系水文 |
3.1.2 气候气象 |
3.1.3 社会经济概况 |
3.1.4 流域内废水产排情况 |
第四章 流域水质单因子评价分析 |
4.1 水质监测指标及评价方法 |
4.1.1 嫩江流域监测断面的选择 |
4.1.2 水质评价指标的选取 |
4.2 各监测断面评价指标分析 |
4.3 单因子评价法 |
4.4 改进的单因子评价法 |
4.5 对总氮(TN)和总磷(TP)的单因子评价 |
4.6 本章小结 |
第五章 嫩江流域断面水质综合评价 |
5.1 嫩江流域重要断面灰色关联度分析法评价 |
5.2 嫩江流域重要断面因子分析 |
5.2.1 2016年嫩江流域沿线重要断面因子分析 |
5.2.2 2017年嫩江流域沿线重要断面因子分析 |
5.2.3 2018年嫩江流域沿线重要断面因子分析 |
5.2.4 大安断面污染情况综合情况分析 |
5.3 嫩江流域重要断面聚类分析 |
5.3.1 2016-2018年嫩江流域沿线重要断面聚类分析 |
5.3.2 嫩江流域沿线断面COD污染特征 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(2)基于PCA-AHP降维组合赋权模型的河流水质综合评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外地表水水质评价方法 |
1.2.1 指数水质评价法 |
1.2.2 模糊数学理论水质评价法 |
1.2.3 灰色理论水质评价法 |
1.2.4 人工神经网络理论水质评价法 |
1.2.5 多元统计理论水质评价法 |
1.2.6 水质评价方法的发展趋势 |
1.3 研究内容、技术路线及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 大清河流域中游河流污染调查及初步评价 |
2.1 大清河流域概况 |
2.1.1 流域位置 |
2.1.2 气候水文条件 |
2.1.3 污染源排放调查 |
2.2 河流水质调查 |
2.2.1 调查技术依据 |
2.2.2 河流断面布设 |
2.2.3 水样采集方法 |
2.2.4 水质检测方法 |
2.2.5 水质评价标准 |
2.3 河流水质初步评价 |
2.3.1 孝义河水质评价结果与讨论 |
2.3.2 瀑河水质评价结果与讨论 |
2.3.3 大清河水质评价结果与讨论 |
2.3.4 白沟引河水质评价结果与讨论 |
2.3.5 府河水质评价结果与讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 PAC-AHP降维组合赋权水质评价模型的构建 |
3.1 多指标权重系数的计算方法 |
3.1.1 主成分分析法 |
3.1.2 层次分析法 |
3.1.3 专家咨询权数法(特尔菲法) |
3.1.4 熵权法 |
3.2 降维组合评价法的可行性 |
3.3 PCA-AHP降维组合赋权模型的实现 |
3.3.1 原始数据因子分析可行性 |
3.3.2 主成分分析法的R语言实现 |
3.3.3 层次分析法的R语言实现 |
3.3.4 PCA-AHP降维组合权重的计算 |
3.4 本章小结 |
第四章 河流水质综合评价及防治建议 |
4.1 河流水质综合评价结果分析 |
4.1.1 原始数据因子分析可行性 |
4.1.2 主成分分析法分析结果 |
4.1.3 层次分析法分析结果 |
4.1.4 PCA-AHP降维组合权重的计算 |
4.2 河流水体富营养化防治建议 |
4.2.1 河流点源污染防治建议 |
4.2.2 河流面源污染防治建议 |
4.2.3 河流生态系统修复建议 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
(3)土地利用与水系结构影响下的太湖流域水环境特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 河湖水系研究进展 |
1.2.2 加拿大环境部理事会水质指数(CCME WQI)研究进展 |
1.2.3 土地利用和河网水系对水质的影响研究进展 |
1.3 研究区域与研究内容 |
1.3.1 研究区域 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2.太湖流域河湖水系变化特征:基于Landsat数据和GEE方法 |
2.1 数据来源 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 MNDWI的计算方法 |
2.2.2 基于GEE的水体面积变化算法 |
2.2.3 河网水系指标选取与计算 |
2.3 流域水体动态分析(1984-2018 年) |
2.3.1 水体发生频率 |
2.3.2 水体变化情况 |
2.3.3 水体季节性变化 |
2.3.4 水体年际变化 |
2.3.5 水体类型转移 |
2.4 重点湖泊面积变化(1984-2018 年) |
2.4.1 元荡、淀山湖面积变化 |
2.4.2 太湖面积变化 |
2.5 河网水系特征(2017 年) |
2.6 讨论与小结 |
2.6.1 讨论 |
2.6.2 小结 |
3.太湖流域水环境质量时空分异特征:基于CCME WQI和 SOM-Kmeans方法 |
3.1 数据来源 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 主成分分析(PCA) |
3.2.2 Mann-Kendall趋势检验 |
3.2.3 CCME WQI评价方法 |
3.2.4 SOM-Kmeans算法 |
3.3 太湖流域水功能区污染程度研究 |
3.3.1 水环境质量的时空变化 |
3.3.2 基于PCA的主要污染因素识别 |
3.4 太湖流域水环境质量评价 |
3.4.1 基于CCME WQI的太湖流域水质评价 |
3.4.2 基于SOM-Kmeans的太湖流域水质评价 |
3.4.3 SOM-Kmeans与 CCME WQI的评价结果比较 |
3.5 讨论与小结 |
3.5.1 讨论 |
3.5.2 小结 |
4.太湖流域水环境变化的驱动因素:耦合土地利用与水系结构 |
4.1 数据来源 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 系统聚类方法 |
4.2.2 Spearman相关性分析 |
4.2.3 岭回归分析 |
4.3 水环境质量时空特征分析 |
4.4 土地利用聚类结果和特征 |
4.5 水环境变化驱动因素分析 |
4.5.1 水质与宏观因素相关性分析 |
4.5.2 水质与宏观因素间模型构建 |
4.6 讨论与小结 |
4.6.1 讨论 |
4.6.2 小结 |
5.研究结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(4)大伙房水库上游段水质评价及基于水生植物的水质净化效果研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水质评价方法研究进展 |
1.2.2 水质改善措施研究进展 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究技术路线 |
第二章 大伙房水库上游概况 |
2.1 自然概况 |
2.1.1 自然地理概况 |
2.1.2 气候条件 |
2.1.3 地质地貌 |
2.1.4 河流水系 |
2.2 研究区域污染源 |
2.2.1 浑河干流流域污染源 |
2.2.2 苏子河流域污染源 |
2.2.3 社河流域污染源 |
第三章 研究区域断面布设及水质季节性分析 |
3.1 监测断面布设 |
3.2 大伙房水库上游段监测指标浓度的测定 |
3.2.1 总磷浓度的测定 |
3.2.2 总氮浓度的测定 |
3.2.3 化学需氧量浓度的测定 |
3.2.4 高锰酸盐指数浓度的测定 |
3.3 大伙房水库上游段水质季节性分析 |
3.3.1 基于5日滑动平均气温法的季节划分结果 |
3.3.2 总磷浓度季节性分析 |
3.3.3 总氮浓度季节性分析 |
3.3.4 化学需氧量浓度季节性分析 |
3.3.5 高锰酸盐指数浓度季节性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 大伙房水库上游段水质评价 |
4.1 基于改进权重的综合水质标识指数法 |
4.1.1 综合水质标识指数法 |
4.1.2 组合权重的计算 |
4.2 基于组合赋权的综合水质标识指数法的评价结果 |
4.3 本章小结 |
第五章 水生植物对大伙房水库上游段水质净化效果研究 |
5.1 水生植物的选取及实验设计 |
5.1.1 水生植物的选取 |
5.1.2 实验设计 |
5.2 实验结果与分析 |
5.2.1 水生植物及不同组配方式对水体中总磷的去除效果 |
5.2.2 水生植物及不同组配方式对水体中总氮的去除效果 |
5.2.3 水生植物及不同组配方式对水体中化学需氧量的去除效果 |
5.2.4 水生植物的生物量变化比较 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表文章 |
(5)南广河高县段水环境质量评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 国内外研究评述 |
1.3 论文研究内容 |
1.4 研究方法与思路 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 研究思路及技术路线 |
第2章 研究区概况 |
2.1 研究范围 |
2.2 资源环境概况 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 气候条件 |
2.2.3 水文泥沙 |
2.2.4 主要资源 |
2.3 社会经济现状 |
第3章 研究区水环境现状监测 |
3.1 监测点位及项目 |
3.1.1 监测点位 |
3.1.2 监测项目 |
3.2 水环境现状及监测结果 |
3.2.1 区域水环境状况 |
3.2.2 监测结果 |
3.3 水质指标年度变化趋势及分析 |
3.3.1 水质指标五年变化趋势及分析 |
3.3.2 南广河2017 年水质指标变化趋势及分析 |
第4章 研究区水环境质量评价 |
4.1 水环境质量标准 |
4.2 水环境质量模糊评价 |
4.2.1 模糊评价方法 |
4.2.2 趱滩乡-咀上段水环境质量模糊评价 |
4.2.3 文江镇-贡溪段水环境质量模糊评价 |
4.2.4 来复镇-南广镇段水环境质量模糊评价 |
4.2.5 不同断面模糊评价结果比较 |
4.3 水质综合分析 |
4.3.1 水质综合分析指数法 |
4.3.2 趱滩乡-咀上段水质综合分析 |
4.3.3 文江镇-贡溪段水质综合分析 |
4.3.4 来复镇-南广镇段水质综合分析 |
4.3.5 综合评价结果分析 |
第5章 研究区水环境污染原因与防治措施 |
5.1 水环境污染原因分析 |
5.1.1 入河污染源及其分布特征 |
5.1.2 水污染原因 |
5.2 水环境污染防治措施 |
5.2.1 总体思路 |
5.2.2 水环境污染预防的措施 |
5.2.3 水环境污染治理的措施 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(6)皖江经济带地表水水质特征及典型流域水质评价研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 水环境质量评价国内外研究进展 |
1.1.1 水环境质量标准 |
1.1.2 水质评价指标体系 |
1.1.3 水质评价方法 |
1.2 流域地表水水质评价研究存在的问题 |
1.2.1 评价指标及标准 |
1.2.2 评价方法 |
1.3 研究区概况 |
1.3.1 研究区自然地理概况 |
1.3.2 社会经济发展概况 |
1.3.3 巢湖流域和青弋江流域概况 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 样品采集及预处理 |
2.2 测试方法 |
2.2.1 pH、DO |
2.2.2 重金属指标测试 |
2.2.2 其余指标项目 |
3 皖江经济带地表水水质特征 |
3.1 典型重金属含量特征 |
3.2 有机物化合物含量特征 |
3.3 氮磷含量特征 |
3.4 pH |
3.5 DO |
3.6 本章小结 |
4 皖江经济带地表水流域水质评价指标筛选及评价方法构建 |
4.1 评价指标筛选 |
4.1.1 指标筛选原则 |
4.1.2 常规理化指标筛选 |
4.1.3 重金属指标筛选 |
4.1.4 氮、磷指标筛选 |
4.1.4 有机化合物综合指标筛选 |
4.2 皖江水质指数法(WJWQI)构建 |
4.2.1 WJWQI分指数构建 |
4.2.2 皖江水质指数计算 |
4.3 评价方法的敏感性分析 |
4.4 本章小结 |
5 皖江经济带典型流域水质综合评价-以青弋江和巢湖流域为例 |
5.1 典型流域水质监测结果 |
5.1.1 青弋江水质特征 |
5.1.2 巢湖流域水质特征 |
5.1.3 青弋江流域和巢湖流域水质特征差异性分析 |
5.2 断面评价 |
5.2.1 内梅罗水质指数法 |
5.2.2 水质标识指数法 |
5.2.3 皖江水质指数法(WJWQI) |
5.2.4 评价结果分析与比较 |
5.3 流域综合总体性评价 |
5.3.1 水功能的权重系数确定 |
5.3.2 土地利用类型权重系数 |
5.3.3 综合总体评价 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果清单 |
(7)辽河保护区生态系统环境特征分析及健康评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 河流健康面临的危机 |
1.1.2 河流健康理念的提出 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 国外研究进展 |
1.2.2 国内研究进展 |
1.2.3 需要进一步研究的方向 |
1.3 本文的研究思路和研究内容 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 研究目的与意义 |
1.3.3 研究思路 |
1.3.4 研究内容 |
第2章 辽河保护区水环境特征研究 |
2.1 实验方法 |
2.1.1 样品的采集 |
2.1.2 试验试剂与仪器 |
2.1.3 测试方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 辽河干流地表水水质时空变化规律及质量状况 |
2.2.2 辽河河底沉积物重金属的空间分布特征 |
2.3 本章小结 |
第3章 辽河保护区河岸带生态环境特征研究 |
3.1 实验方法 |
3.1.1 样品的采集 |
3.1.2 试验试剂和仪器 |
3.1.3 测试方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 辽河保护区河岸带土壤污染分析 |
3.2.2 辽河保护区河岸带有机污染生态风险评价 |
3.2.3 辽河保护区河岸带土壤微生物群落结构多样性特征 |
3.3 本章小结 |
第4章 辽河保护区大型底栖动物与鱼类调查研究 |
4.1 样点设置与样品采集 |
4.2 种类组成 |
4.2.1 流域物种组成 |
4.2.2 不同生态区物种组成 |
4.4 密度 |
4.4.1 全流域密度 |
4.4.2 不同生态区的密度 |
4.5 物种多样性 |
4.5.1 全流域的多样性分布特征 |
4.5.2 不同生态区的多样性特征 |
4.6 本章小结 |
第5章 辽河保护区生态系统健康评价研究 |
5.1 辽河保护区生态系统健康评价指标体系的构建 |
5.1.1 河流保护区生态系统健康的内涵及评价对象 |
5.1.2 辽河保护区生态系统健康评价指标体系 |
5.2 辽河保护区生态系统健康评价标准 |
5.2.1 生态系统健康评价标准的确定依据 |
5.2.2 生态系统健康评价标准 |
5.2.2.1 河流水文指标评价标准(B1) |
5.2.2.2 河流形态指标评价标准(B2) |
5.2.2.3 水体理化指标(B3) |
5.2.2.4 河流生物指标(B4) |
5.2.2.5 河岸带指标评价标准(B5) |
5.2.2.6 河岸带土壤养分指标(B6) |
5.2.2.7 河岸带土壤农药指标(B7) |
5.2.2.8 河岸带生物指标(B8) |
5.2.2.9 保护区社会功能指标(B9) |
5.3 辽河保护区生态健康评价方法 |
5.3.1 突变理论的基本原理 |
5.3.2 突变理论评价步骤 |
5.4 辽河保护区生态健康评价 |
5.4.1 辽河保护区生态系统健康评价指标归一化处理 |
5.4.2 辽河保护区生态系统健康评价 |
5.5 辽河保护区河流生态修复模式的构建 |
5.5.1 辽河保护区修复模式的构建 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
作者简介 |
(8)黄河托克托段水质现状评价及一维水质模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 河流水环境质量评价进展 |
1.2.2 河流水质模拟研究进展 |
1.3 研究目的和内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 研究区概况及研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然地理位置 |
2.1.2 河道形态特征 |
2.1.3 气候水文条件 |
2.1.4 区域水质状况 |
2.1.5 研究区污染源排放现状 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 断面布设 |
2.2.2 样品采集及实验 |
2.2.3 河道地形测量 |
2.2.4 分析方法 |
3 黄河托克托段水质变化特征分析 |
3.1 污染物时空变化特征 |
3.1.1 污染因子的时间变化特征 |
3.1.2 污染因子的空间变化特征 |
3.2 水污染特征分析 |
3.3 污染成因分析 |
3.4 本章小结 |
4 黄河托克托段水质现状评价 |
4.1 评价标准 |
4.2 主成分因子分析 |
4.3 水质标识指数 |
4.3.1 单因子水质标识指数法 |
4.3.2 综合水质标识指数法 |
4.3.3 水质评价结果 |
4.4 物元分析法 |
4.4.1 物元分析的基本原理 |
4.4.2 水质现状评价 |
4.5 本章小结 |
5 黄河托克托段一维水质模拟 |
5.1 HEC-RAS模型简介 |
5.2 模型基础数据 |
5.2.1 几何数据 |
5.2.2 非恒定流参数输入 |
5.2.3 水质参数输入 |
5.3 模拟结果的验证和分析 |
5.3.1 水动力模拟结果验证 |
5.3.2 水动力模拟结果分析 |
5.3.3 水质模拟结果验证和分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)博斯腾湖综合治理及生态修复工程前后水环境质量评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 湖泊污染和治理 |
1.2.2 水环境质量评价 |
1.3 博斯腾湖研究现状 |
1.4 研究目的与意义 |
1.4.1 研究的目的 |
1.4.2 研究的意义 |
1.5 主要研究内容与技术路线 |
第二章 研究区概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 地形地貌 |
2.3 气候特征 |
2.4 水文水系 |
2.5 生物资源 |
2.6 社会经济概况 |
第三章 数据来源与方法 |
3.1 数据资料介绍 |
3.2 评价指标体系的构建 |
3.2.1 采样点的选择 |
3.2.2 水质评价指标的选择 |
3.3 评价方法的选择 |
3.3.1 单因子评价法 |
3.3.2 内梅罗污染指数法 |
3.3.3 灰色关联分析 |
3.3.4 物元可拓评价法 |
第四章 水环境综合治理及生态修复工程分析 |
4.1 引言 |
4.2 污染源控制、入湖沟渠氮磷削减工程 |
4.2.1 示范区概况 |
4.2.2 工程目标 |
4.2.3 基地设计和技术参数 |
4.2.4 运行管理 |
4.3 自然湿地保育和生态修复工程 |
4.3.1 示范区概况 |
4.3.2 工程目标 |
4.3.3 示范区设计技术参数 |
4.3.4 运行管理 |
4.4 本章小结 |
第五章 治理及修复工程前后水环境质量评价 |
5.1 基于单因子评价法的水质评价 |
5.1.1 单因子评价法 |
5.1.2 评价结果及分析 |
5.2 基于内梅罗指数法的水质评价 |
5.2.1 内梅罗指数法 |
5.2.2 改进内梅罗指数法 |
5.2.3 评价结果及分析 |
5.3 基于灰色关联分析的水质评价 |
5.3.1 灰色关联分析法 |
5.3.2 评价结果及分析 |
5.4 基于物元可拓法的水质评价 |
5.4.1 物元可拓法 |
5.4.2 评价结果及分析 |
5.5 几种评价方法的比较分析 |
第六章 治理及修复工程改善效果及调控对策 |
6.1 工程治理及修复效果 |
6.2 调控对策 |
6.2.1 综合管控治理对策 |
6.2.2 科学措施对策 |
6.2.3 运行管理对策 |
6.2.4 公众参与及环保教育对策 |
第七章 结论与讨论 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
硕士期间参加项目及发表学术论文 |
致谢 |
(10)基于Copula函数的水环境多变量概率分布及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题依据 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 Copula函数在多变量水文分析中的研究现状 |
1.2.2 流域水环境多变量风险分析研究进展 |
1.2.3 区域频率分析方法研究进展 |
1.2.4 地表水环境质量综合评价方法研究进展 |
1.3 需要进一步研究的问题 |
1.4 主要研究内容 |
2 水环境多变量分析方法 |
2.1 水环境演变特征及水质动态评价方法 |
2.1.1 趋势分析 |
2.1.2 基于动态组合权重系数的水环境质量综合评价方法 |
2.2 Copula函数理论 |
2.2.1 Copula函数的基本概念 |
2.2.2 Copula函数的性质 |
2.2.3 Copula函数的参数估计 |
2.2.4 Copula函数的拟合检验 |
2.3 基于L-协矩(L-comoments)的多变量区域频率分析方法 |
2.3.1 多变量线性协矩(Multivariate L-comoments) |
2.3.2 水文相似性分区 |
2.3.3 多变量一致性检验(Discordancy test) |
2.3.4 多变量均匀性检验(Homogeneity test) |
2.4 本章小结 |
3 淮河流域水环境现状评价 |
3.1 研究区域概况 |
3.2 数据来源 |
3.3 淮河流域水环境时空演变趋势 |
3.3.1 年尺度时空演变趋势 |
3.3.2 月尺度时空演变趋势 |
3.4 淮河流域水环境质量评价 |
3.4.1 单因子水环境质量评价 |
3.4.2 各水质指标的波动性特征 |
3.4.3 基于动态组合权重系数的水环境质量综合评价 |
3.5 本章小结 |
4 不同河川径流分级下水质多指标联合概率分析 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 常用三参数分布函数 |
4.1.2 基于线性矩的参数估计方法 |
4.2 流量情景的划分 |
4.3 水质指标边缘分布的建立 |
4.4 水质指标联合分布的建立 |
4.5 不同流量情景径流对水质组合事件发生概率的影响研究 |
4.6 本章小结 |
5 淮河流域水环境多变量区域组合风险评价 |
5.1 数据来源 |
5.2 水环境多变量区域组合风险评估 |
5.2.1 水质指标区域化 |
5.2.2 站点一致性检验 |
5.2.3 区域均匀性检验 |
5.2.4 水环境因子区域最优分布函数 |
5.3 水环境多变量区域组合风险分析 |
5.4 本章小结 |
6 区域季节性旱涝组合概率特征及典型洪涝事件的水环境响应 |
6.1 数据来源 |
6.2 径流年内分配特征 |
6.3 标准化径流指数SSI的区域化 |
6.4 各季SSI系列最优分布函数 |
6.5 区域旱涝组合事件发生频率分析 |
6.6 典型洪涝事件的水环境响应 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
附表 |
发表的学术论文及参与的科研项目 |
致谢 |
四、模糊聚类法在全河段水环境质量评价中的应用(论文参考文献)
- [1]嫩江流域重要断面水质评价方法研究[D]. 黄勃翰. 吉林大学, 2020(03)
- [2]基于PCA-AHP降维组合赋权模型的河流水质综合评价[D]. 张强. 河北大学, 2020
- [3]土地利用与水系结构影响下的太湖流域水环境特征研究[D]. 刘垚燚. 华东师范大学, 2020(11)
- [4]大伙房水库上游段水质评价及基于水生植物的水质净化效果研究[D]. 姜秀慧. 沈阳农业大学, 2019(03)
- [5]南广河高县段水环境质量评价[D]. 王鹏程. 成都理工大学, 2019(02)
- [6]皖江经济带地表水水质特征及典型流域水质评价研究[D]. 章凌曦. 合肥工业大学, 2019(01)
- [7]辽河保护区生态系统环境特征分析及健康评价[D]. 郭凡嫡. 东北大学, 2019(01)
- [8]黄河托克托段水质现状评价及一维水质模拟[D]. 李国华. 内蒙古农业大学, 2018(12)
- [9]博斯腾湖综合治理及生态修复工程前后水环境质量评价研究[D]. 赵奕. 新疆大学, 2017(01)
- [10]基于Copula函数的水环境多变量概率分布及其应用研究[D]. 吴绍飞. 武汉大学, 2017(06)