（环境科学专业论文）九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究.pdf

a b s t r a c t t h et o t a lm o u n tc o n t r o lo fw a t e rp o l l u t a n t sb a s e d0 1 1t h ew a t e re n v i r e n m e n t a lc a p a c i t y t h e o r yi st h et r e n do fw a t e rp o l l u t i o nc o n t r o lw i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n d e c o n o m y , t h ew a t e rp o l l u t i o np r o b l e mi sb e c o m i n gi n c r e a s i n g l ys e r o u si nc h i n a ；t h et o t a l a m o u n tc o n t r o lo fw a t e rp o l l u t a n t sm u s tb el a u n c h e de f f e c t i v e l yw i t hs o u n ds c i e n t i f i ca n d t e n o l o g i cb a s i s i ti st h e o r e t i c a l l ya n dp r a c t i c a l l ys i g n i f i c a n tt os t u d yt h es i m u l a t i o no ft h e w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t ya n dc o n t r o l l i n gm e s a r u e so ft h et o t a la m o u n tp o l l u t a n t s d i s c h a r g ei nt h ew a t e r s h e d i nt h i ss t u d y , t h eq u a l 2 kw a t e rq u a l i t ym o d e lw a sa p p l i e dt oe s t a b l i s ht h ej i u l o n g r i v e rw a t e rq u a l i t ym o d e l t h et r i a la n da f l o rm e t h o dw a su s e dt os i m u l a t et h ew a t e r e n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo ft h ea b u n d a n c e , p e a c e , d r yp e r i o dr e s p e c t i v e l yi nt h ej i u l o n gr i v e r w a t e r s h e d as e r i e so fm e a s 硼a n dr e c o m m e n d a t i o n sf o r t h et o t a la m o u n tc o n t r o lo fw a t e r p o l l u t a n t so f j i u l o n gr i v e rw a t e r s h e dw e r eb r o u g h tf o r w a r d t h em a i nc o n c l u s i o n sa r ea sf o l l o w s ： f i r s t , t h em a i ns o u r c e so fw a t e rp o l l u t i o ni nj i u l o n gr i v e rw a t e r s h e da i d e n t i f i e db y i n v e s t i g a t i o n , i n c l u d i n g i n d u s t r i a lw a s t e w a t e r , s e w a g e ，s o l i dw a s t e p o l l u t i o n , a n i m a l 懿c 他国姗ta n da g r i c u l t u r a lr u n o f fp o l l u t i o n , a n ds oo n t h em a i np o l l u t i o ni t e m sa r c i d e n t i f i e d t h r o u g hw a t e rq u a l i t ya s s e s s m e n t , i n c l u d i n gb i o c h e m i c a lo x y g e nd e m a n d , a m m o n i an i t r o g e n , t o t a lp h o s p h o r u sa n df e c a lc o l i f o r m t h e s ef o u rp o l l u t a n t sa 他c h o s e na s t h ei n d i c a t o r so f w a t e r q u l i t ym o d e l i n ga n dw a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yc a l c u l a t i o n s e c o n d ，t h eq u a l 2 k w a t e rq u a l i t ym o d e li sc h o s e na n d a p p l i e dt oe s t a b l i s ht h ej i u l o n g r i v e rw a t e rq u a l i t ym o d e lt h r o u g ht h es e g m e n td i v i s i o na n dm o d e lp a r a m e t e rc a l i b r a t i o n t h e b e i x ir i v e ri sd i v i d e di n t o2 0r e a c h s ，a n dt h ex i ) 【if i v e ri sd i v i d e di n t o6r e a c h s 耽em o d e l p a r a m e t e r , i n c l u d i n gt h et h eo x i d a t i o nr a t eo ff a s tc b o d ，t h en i t r i f i c a t i o n 豫：t eo fa n a m o n i a n i t r o g e n , t h eh y d r o l y s i sr a t eo fo r g a n i cp h o s p h o r u s ，a n dt h ed e c a yr a t eo ft h ep a t h o g e n sa r c c a l i b r a t e d n em o d e lv a l i d a t i o ns h o w st h a tt h em o d e lh a sg o o dp r e c i s i o na n di ss u i t a b l ef o r t h ej i u l o n gr i v e rw a t e rq u a l i t ys i m u l a t i o na n df o r e c a s t i n g t h i r d , t h eh i s t o r i c a lh y d r o l o g i c a lm o n i t o r i n gd a t ao ft h eh y d r o l o g i cs t a t i o n si nj i u l o n g r i v e rw a t e r s h e da r eu s e dt oc a l c u l a t et h ef l o wf r e q u e n c y , a n dt h e9 0 ，7 5 ，5 0 g u a r a n t e e d r a t er u n o f fa r eu s e dt or e p r e s e n tt h ef l o wo ft h ed r y , p e a c e ，a b u n d a n c ep e r i o dr e s p e c t i v e l y 硼把w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo ft h em a i n s t r e a mo ft h ej i u l o n gr i v e ri sq u a n t i t a t i v e l y s i m u l a t e di nd i f f e r e n tf l o wc o n d i t i o n s ，i n c l u d i n gt h ec a p a c i t yo ft h eb i o c h e m i c a lo x y g e n d e m a n d , t h ea m m o n i an i t r o g e n ，t h et o t a lp h o s p h o r u sa n dt h ef e c a lc o l i f o r m f o u r t h ，t h ep r e d i c t e dw a t e rp o l l u t i o nl o a do ft h el a t e l l t hf i v e - y e a rp l a n i n2 0 1 0i s c o m p a r e dw i t ht h es i m u l a t i o nr e s u l t so ft h ew a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y t h ep o l l u t a n t s r e d u c t i o na m o u n t sa n dr a t e s 也a ts h o u l db ec u td o w na r ec a l c u l a t e di nd i f f e r e n tr e a c h e st o m a k es l l r et h a tt h ew a t e rq u a l i t yo fa l lr u c t i o nz o n e sc o u l dr e a c ht h er e q u i r e m e n ta c c o r d i n gt o t h ew a t e rq u a l i t ys t a n d a r d t h ep r o p o s a l st ot h el a y o u ta d j u s t m e n to ft h ei n d u s t r y , a q u a c u l t u r e , a n de t c a 坞b r o u g h tf o r w a r d f i n a l l y , a c c o r d i n gt ot h ea c t u a ls i t u a t i o no fj i u l o n gr i v e rb a s i n , s e v e r a le c o n o m i c ，t e c h n i c a la n ds u p e r v i s i o nm e a s u r e sw e r eb r o u g h tf o r w a r dt og u a r a n t e et h e t o t a la m o u n tc o n t r o lo fw a t e rp o l l u t a n t sc o u l db el a u n c h e de f f e c t i v e l y k e yw o r d s ：w a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y ；j i u l o n gr i v e r ；q u a l 2 k m o d e l 表索引 表1 - 1 九龙江流域水环境相关科研工作3 表2 1 九龙江流域面积5 0 0 k i n 2 以上的河流径流量3 l 表2 2 九龙江主要河段平均坡降3l 表3 1 九龙江流域各县区主要工业源污染物入河量4 0 表3 - 2 九龙江流域各县区生活污水源污染物入河量4 2 表3 3 九龙江流域各县区生活垃圾源污染物入河量4 4 表3 _ 4 九龙江流域各县区生猪养殖污染物流失量4 6 表3 5 九龙江流域各县区农田径流源污染物入河量4 9 表3 石九龙江水质监测省控断面一5 l 表3 7 九龙江水质监测项目( 单位m g l ) 。5 1 表3 8 九龙江各河段水环境功能区划5 5 表3 - 9 九龙江流域水质污染指数( 2 0 0 1 年) 。6 2 表4 - 1q u a l 2 k 模型的模拟组分7 i 表4 2q u a l 2 e 与q u a l 2 k 模型应用的河段划分实例7 8 表禾3 九龙江模拟河段划分结果 表4 4 九龙江流域水文站位置8 4 表4 _ 5 河段对应的气象监测站8 6 表4 - 6 点源污染负荷 表4 7 非点源污染负荷8 8 表4 8m a n n i n ge q u a t i o n 经验参数9 0 表4 - 9 河段水力参数与自然特征参数。9 2 表4 - 1 0q u a l 2 k 模型初始参数确定9 3 表4 - 11 光照辐射热量参数9 5 表4 - 122 0 0 3 年工业废水污染物入河量9 7 表4 - 1 32 0 0 3 年生活污水污染物入河量9 8 表4 1 42 0 0 3 年生活垃圾污染物入河量9 8 表4 - 152 0 0 3 年地表径流污染物入河量9 9 表4 1 62 0 0 3 年畜禽养殖污染物入河量9 9 表4 1 7 模型参数校正结果9 9 表5 1 不同径流频率的水文站流量单位：m 3 s 11 3 表5 2 不同水期的支流流量单位：m 3 s 1 1 3 表5 3 模拟河段水质目标116 表5 _ 4 水环境容量模拟结果119 表6 12 0 1 0 年污染物入河量预测。1 2 2 表6 22 0 1 0 年预测污染负荷及剩余环境容量1 2 3 表6 32 0 1 0 年预测污染负荷及最大削减量1 2 6 图索引 图1 1 三种总量控制理念的比较1 7 图1 2 论文的研究技术路线。2 5 图2 1 九龙江流域地理位置2 7 图2 2 九龙江流域年均气温及年降雨量分布图2 9 图2 3 九龙江流域19 9 3 2 0 0 3 年月雨量分布图2 9 图2 4 九龙江水系分布示意图3 0 图2 5 九龙江流域行政区划3 3 图3 1 九龙江流域主要工业废水污染源分布。3 6 图3 2 氨氮排放量与工业废水捧放量的相关分析3 7 图3 3 工业废水总磷与氨氮浓度的相关分析3 8 图3 42 0 0 3 年工业废水化学需氧量( c o d ) 入河量负荷比例3 8 图3 52 0 0 3 年工业废水氨氮入河量负荷比例3 9 图3 石2 0 0 3 年工业废水总磷入河量负荷比例。3 9 图3 7 九龙江流域规模养猪场分布4 5 图3 8 九龙江流域各乡镇化肥施用量。4 7 图3 - 9 九龙江水质监测省控断面空间布局5 2 图3 1 0 九龙江主要干支流河段水环境功能区划5 9 图4 - 1q u a l 2 k 睽 型概念图6 8 图化q u a l 2 k ；侯 型河段划分示意图 图4 3 九龙江北溪和西溪的模拟河段8 l 图4 _ 4 北溪河段划分示意图一8 2 图4 5 西溪河段划分示意图8 2 图4 _ 6 九龙江流域水文站分布。8 5 图4 7 非点源负荷输入的分配方式8 8 图4 8 西溪d o 模拟值与实测值比较。1 0 0 图4 - 9 西溪b o d 模拟值与实测值比较。1 0 1 图4 - 1 0 西溪氨氮模拟值与实测值比较1 0 1 图4 1 l 西溪总磷模拟值与实测值比较1 0 2 图4 - 1 2 西溪大肠菌群模拟值与实测值比较1 0 2 图4 - 1 3 北溪d o 模拟值与实测值比较1 0 3 图4 1 4 北溪b o d 模拟值与实测值比较1 0 3 图4 - 1 5 北溪氨氮模拟值与实测值比较1 0 3 图4 - 1 6 北溪总磷模拟值与实测值比较一1 0 4 图4 - 1 7 北溪大肠菌群模拟值与实测值比较1 0 4 图5 1 水环境容量模拟方案1 0 7 图5 2 龙门水文站径流频率曲线1 0 9 图5 3 白沙水文站径流频率曲线10 9 图5 - 4 麦园水文站径流频率曲线ll o 图5 5 漳平水文站径流频率曲线1 1 0 图5 6 浦南水文站径流频率曲线iii 图5 7 船场水文站径流频率曲线i i i 图5 8 龙山水文站径流频率曲线i12 图5 - 9 郑店水文站径流频率曲线。11 2 图5 10 试错法模拟示意图i15 图5 1 l 北溪河段水质目标i17 图5 1 2 西溪河段水质目标i1 7 图每l 增设水质监测断面空间布局。1 3 2 厦门大学学位论文原创性声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人 在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标 明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定厦门大学有 权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版，有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查 阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文的 标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 本学位论文属于 l 、保密() ，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密( 4 ) ( 请在以上相应括号内打“4 ) 作者签名： 导师签名： 日期：2 0 0 7 年7 月5 日 日期：2 0 0 7 年7 月5 日 第一章绪论 i i 研究背景 第一章绪论 i i 1 我国当前面临的水污染问题与对策 改革开放以来，我国的经济飞速发展，在经济总量提高的同时，伴随着环境污染， 其中水污染问题首当其冲调查显示，到2 0 0 5 年，全国七大江河水系及太湖、滇池和 巢湖中，达到或优于地面水环境质量三类标准的河段只有3 6 9 ；水质为四类、五类的 河段达6 3 1 ，其中劣五类水质达到3 7 7 大淡水湖泊和城市湖泊均为中度污染，7 5 的湖泊富营养化加剧，5 0 的城市地下水不同程度地受到污染。我国政府历来重视水 污染防治，第三次国家卫生服务调查也指出，中国人面临的最大挑战是健康安全问题， 而影响健康安全最突出的是水污染问题因此，整治水污染，是构建和谐社会的重要问 题，有效的实施水污染防治方案是我国目前环境保护与管理工作的当务之急 与水环境污染现状相对应的是水污染控制工作的艰巨和面临的困难。困扰我国水污 染治理的一个显著现象是：投入巨大却收效甚微。水利部部长汪恕诚2 0 0 1 年在中国水 利学会成立7 0 周年大会上所做的学术报告中指出：“目前中国对水污染治理还没拿出一 个足以令人信服的理论或者实践。一我国政府也把水污染总量控制作为水污染防治的主 要对策，2 0 0 5 年4 月，国家环保总局与水利部关于水利部淮河水利委员会发布 淮河 流域主要污染物限制总量指标：的争论，表面上看起来是环保部门与水利部门的。话语 权一之争，但问题的实质是，水利部门发布的新的治污指标与目前的污染物实际排放情 况差距太大，客观上给负责治理污染的环保部门很大压力淮河流域水污染物排放总量 控制之争，说明我国目前不论从理论还是从实践角度来讲，水污染总量控制需要进一步 深入研究。“九五一期间，污染物排放总量控制正式成为中国环境保护的一项重大举措， 国家环保局编制了 ，为中国的水污染 物排放总量控制制定了先按达标排放控制污染总量，再按水质目标规定允许排污总量的 基本模式。国务院于2 0 0 0 年颁布了水污染防治法实施细则，在其中用多项条款对水 污染物排放总量控制作了细化和更具可操作性的规定，以保证水环境污染物总量控制管 九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究 理办法在我国的科学、严格、顺利的实施。最近，国务院发布的落实科学发展观加强 环境保护的决定中确定的七项重点任务之首就是“以饮水安全和重点流域治理为重点， 加强水污染防治。一 我国政府在“十一五 规划中提出，截至“十一五 期末，五年之内实现二氧化硫、 化学需氧量等主要污染物排放总量减少1 0 的强制性指标，成为具有法律效力的约束 性指标。但国务院总理温家宝在2 0 0 7 年 等，提出了落后工艺淘汰指标和工业结构调整方案，为 中国的水环境总量控制制定了先按达标排放控制污染总量，再按水质目标规定允许捧污 总量的基本模式，即为先实行行业总量控制，再向实施目标总量控制过渡。 从优化生产工艺的角度来看，行业总量控制有利于节约能耗，和目前环境管理中推 崇的循环经济理念类似；从控制污染物排放浓度的角度来看，行业总量控制还是传统的 1 5 九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究 浓度控制理念。 目标总量控制 目标总量控制的理念是排放的污染物不超过人为的管理上能达到的允许限额，其特 点是目标明确，用行政干预的方法，通过对控制区域内污染源治理水平所投入的代价及 产生的效益进行技术经济分析，以确定污染负荷的适宜削减率，并将其分配到污染源 s 4 s s ，1 。一控双达标 中的总量控制即为目标总量控制的具体体现。1 9 9 6 年8 月，国务院 发布 3 0 3 ( d ) 条款中提出的，该条款主要是关于各联邦的水体污染控制改善的法案0 】。3 0 3 ( d ) 条款要求各州列出那些经过点源污染源治理达标但依旧受污染的水体，并区分优 先治理次序，实施t m d l 计划以符合可达水质标准。t m d l 计划的程序包括点源污染的 1 9 九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究 负荷分配，非点源污染的负荷分配，由于环境容量计算的不确定性带来安全界限，还有 流域未来发展的排污余地【1 然而t m d l 并没有从一开始就得到有效的实施，一直停 滞不前。直到上世纪8 0 年代末9 0 年代初，一系列的公民诉讼才刺激美国环保局和各州 开始实施2 1 。最近t m d l 计划的发展主要集中于非点源的治理，比如农业和林业【o l 。 同时美国又是一个成熟的市场经济国家，注重运用市场机制和经济手段来实施总量控 制，这一制度开始于美国环保局1 9 7 9 年试行的“泡泡 政策，经“排污补偿 政策演 变为1 9 8 6 年的“排污交易政策 9 2 , 1 1 3 , 1 1 4 。美国采用了季节总量控制方法，它是为了适 应水体不同季节不同用途对水质不同的标准要求，如一年中水生生物产卵期实行了严格 的溶解氧标准，而在其余时间则可实行另一水质标准，允许排污量在一年内的不同季节 有所变化，可根据水量、水温、p h 值等因素在各季节的差异来确定。同时，美国有些 州还实行一种“变量总量控制 ，它以河流实测的同化能力来变更允许排放量，而不同 于根据历史资料以界定条件而得出固定的排污限量，这更能充分利用水环境容量。为更 有效地分配已经确定的污染负荷总量，美国有些州还推行在污染源之间进行负荷对换制 度f 8 5 1 。 日本的污染物总量控制偏重于管理和指令的制度，包含三个关键因素5 】：即环境 标准、环境监测和排放标准。日本的污染物排放总量控制通过建立全国范围的环境自动 监测系统获得详细广泛的动态信息企业废水总排放口设有自动连续监测仪器，以监测排 放总量控制的执行情况。其执行方式严格，污染物的排放量一般按每天为统计考核单位， 当污染物超过控制值时，将受到监管部门的处罚。在总量控制的基础上，排污企业每年 都要提出下一年度的污染物削减指标 9 2 , 1 1 6 , 1 1 r l 。 我国已经有了许多河流污染物排放总量控制的方案实例。我国的水污染物排放总量 控制研究始于2 0 世纪7 0 年代末，以制定松花江b o d 总量控制标准为先导，进行了最早 的探索和实践嘲。在“六五 期间，以沱江为对象，进行了水环境容量、污染负荷总量 分配的研究和水环境承载力的定量评价，“七五一期间，陆续在长江、黄河、淮河的一 些河段和白洋淀、胶州湾、泉州湾等水域，以总量控制规划为基础，进行了水环境功能 区划和排污许可证发放的研究。上海市于1 9 8 5 年开始在黄浦江上游水资源保护地区试 行以总量控制为目的的排污许可证制度。在其后，徐州、厦门、金华、深圳、常州、重 庆等一批城市也相继将排污许可证制度纳入环境管理实施体系【8 7 1 1 9 8 8 年国家环保局 第一章绪论 颁布以总量控制为核心的水污染排放许可证管理暂行办法，在全国范围内开展排污 许可证试点工作，标志着我国开始进人水污染物排放总量控制、强化水环境管理的新阶 段f 1 8 1 对总量控制规划实施效果进行评价和改进，是总量控制的最后一个环节。美国针对 t m d l 计划的评价研究工作做的较多：e d w a r d s 等人研究了不同周期的采样精确度，判 断是否进行有效的水质监测以用于t m d l 计划【l l l 】；b o r s u k 等人提出t m d l 计划的安全区 间的概念t i t 9 1 ：g e l d a 等人发现在管理中不同的决策对总量控制效果的影响，并对于改 进t m d l 给出了建议【1 2 0 1 我国相对而言在总量控制规划的评价方面所做研究较少。 1 2 3 目前我国水环境容量和污染物总量控制研究中存在的问题 ( 1 ) 非点源污染负荷的重视程度不够 在水污染容量总量控制研究中，污染负荷的重要性毋庸置疑。污染负荷是水质模型 的主要输入数据，影响水质模拟的结果；同时，调查研究清楚污染负荷的种类和特征， 有助于确定总量控制的污染因子；最重要的是，在总量控制中，污染负荷分配、污染负 荷削减都要以污染负荷现状为基础。在流域尺度内，涉及广大农村地区，非点源污染负 荷占很大比例，但目前以控制污染、改善水质为目的的加紧实施的总量控制与排污交易 制度，主要建立在水环境的点源污染研究之上，往往都忽略了非点源污染负荷的重要性， 甚至很多研究都不予考虑。 ( 2 ) 水质模拟方法过于简单 不同河流的水环境容量计算的理论基础虽然相同，但由于不同河流具体不同的自然 地理和水文特征，因此需要建立符合实际情况的河流水质模型。目前，我国在计算不同 河流水环境容量时往往采用通用的河流水质模型，涉及到的地理水文特征参数较少，将 污染物的生物降解、沉降和其他物化过程概括为污染物综合降解系数。因此，在水质模 型建立上有待于进一步因地制宣，深入研究。 ( 3 ) 水环境容量动态变化考虑不足 水环境容量不是一成不变的，而是随各种条件的改变动态变化的。比如控制区域产 业结构的调整，会引起污染负荷种类和数量的变化，；在一年中的不同季节，水量的变 化也会造成环境容量的较大变化，丰水期、平水期和枯水期的水环境容量就不相同目 2 l 九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究 前针对水污染物排放总量控制进行的水环境容量计算多选择最枯条件下的设计流量进 行，这样可以保证在枯水期河流水质达标，避免了水环境保护的“不足一但实际上河 流水文是个动态变化的过程，当水量足够大的时候，例如丰水期，仍然按照最枯设计流 量条件下的水环境容量进行污染物排放总量控制，就会造成水环境“过保护一，即浪费 了一部分水环境容量的纳污能力。因此需要科学的利用和调控水环境容量，促进环境保 护和经济发展的和谐。 1 3 研究目标、内容和技术路线 1 3 1 研究目标 本研究旨利用q u a l 2 k 水质模型建立适合九龙江实际情况的水质模型，模拟计算 不同水文条件下的九龙江各水环境功能区的水环境容量，对不同年份的九龙江流域污染 负荷进行预测，定量对九龙江流域的水污染物排污总量控制进行研究，有针对性提出九 龙江流域水污染物排放总量控制的有效措施。 1 3 2 研究内容 本研究包括的主要内容如下： ( 1 ) 九龙江流域水环境现状分析与评价 在大量调查数据的基础上，分析九龙江流域的水污染源分布状况及污染物入河特 征，对九龙江的水质监测数据进行水环境功能区水质评价，确定需要进行水质模拟、水 环境容量计算以及总量控制的主要污染因子 ( 2 ) 建立九龙江水质模型 根据九龙江的地理水文特征、污染源分布特点、水质监测省控断面位置等，应用 q u a l 2 k 水质模型，对九龙江主要干流模拟河段初步划分；通过边界条件设置、河段 划分、污染负荷输入方式、模型参数等的调整，对比水质模拟结果与实测结果进行模型 校验，最终建立九龙江水质模型。 ( 3 ) 九龙江河流水环境容量分析计算 采用试错法，对不同污染负荷及不同水文条件下的九龙江水质进行模拟，调整污染 第一章绪论 负荷进行试错，分析各河段在不同水期的水环境容量。 ( 4 ) 九龙江流域水污染物排放总量控制措施 根据水环境容量的分析结果，提出九龙江流域水污染总量控制概念性规划；提出总 量控制的保证措施和建议。 1 3 3 研究技术路线 ( 1 ) 调查和收集九龙江流域的相关信息 通过实地调查与资料收集，完成九龙江流域研究所需的相关信息，包括2 0 0 1 , - - 2 0 0 5 年的省控断面水质监测数据；九龙江全流域的水环境功能区划；。十五 期间九龙江流 域点源与非点源污染负荷数据以及“十一五一期间污染负荷的预测；九龙江水系分布、 流域高程等基础地理信息；流量等水文资料；气温、风向、云量等气象数据。 ( 2 ) 水环境现状评价 根据2 0 0 1 - - , 2 0 0 5 年的省控断面监测数据，参考水环境功能区划的水质类比要求，采 用单因子水质评价方法进行水质评价，确定主要超标污染因子，作为水质模拟和水环境 容量分析计算的指标 ( 3 ) 建立九龙江水质模型 综合九龙江流域的相关信息以及水质模拟因子，结合q u a l 2 k 水质模型的特征， 确定进行水质模拟的九龙江河段，对其进行模拟河段划分，初步建立九龙江水质模型。 ( 4 ) 模型校验 选择2 0 0 3 年1 月1 0 日、3 月5 日、5 月7 日的九龙江省控断面水质监测数据进行 模型参数校正，可分别代表2 0 0 3 年枯水期、平水期、丰水期的九龙江水质情况。调整 河段划分、模型参数、污染负荷输入方式，对模型进行校正；对比模拟结果和实测数据， 验证模型。 ( 5 ) 水环境容量分析计算 在不同污染负荷及不同水文条件下，进行水质模拟预测，结合水环境功能区水质达 标要求，用试错法反复调整污染负荷，得到不同情况下九龙江各河段的水环境容量。 ( 6 ) 九龙江流域水污染物排放总量控制措施 预测。十一五一末期2 0 1 0 年九龙江流域的水污染负荷，根据水环境容量的分析计 九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究 算结果，提出九龙江流域的水污染物排放总量控制措施。 论文的研究技术路线如图1 2 所示。 l譬2dd蕾吾宣哗hsi 繇酱*鞘妖奄g议袋z-一匾 岱 蓐褂，蠊 第二章九龙江流域概况 2 1 自然环境概况 2 1 1 地理特征 第二章九龙江流域概况 九龙江是福建第二大河流，位于福建省西南部，主要流经龙岩和漳州两市境内，在 厦门附近海域入海。九龙江流域位于北纬2 4 。2 3 5 3 - - , 2 5 。5 3 3 8 ”，东经1 1 6 0 4 6 5 5 1 1 8 。0 2 1 7 之间，九龙江流域地理位置见图2 1 所示。 图2 - l 九龙江流域地理位置 2 7 九龙江流域水环境容量变化模拟及污染物总量控制措施研究 九龙江流域地质构造复杂，主要结构为中生代岩浆岩黑云母花岗岩岩体分布最广 泛。流域内主要山脉有北部的戴云山脉和西部的博平岭山脉。地貌类型以中、低山为主， 山脉为北东( n e ) 、：l g ：l g 东( 她) 走向，多群山、峡谷。流域地势自西北向东南倾斜， 由中山、低山、高丘、低丘到平原作有规律展布。下游漳州平原是福建省最大的平尉9 1 。 2 1 2 气象水文特征 ( 1 ) 气候气象 九龙江流域地跨南亚热带和中亚热带，绝大部分区域属亚热带海洋性季风气候区， 气温及降雨时空差异显著( 见图2 - 2 和图2 3 ) 。流域内多年平均气温1 9 心1 1 左右， 年均气温的总体变化趋势是由东南向西北递减。流域内多年平均降水量1 4 0 0 - - - 1 8 0 0 m m ， 以中部西溪和北溪的分水岭为最大，最高达2 0 0 0 m m ，向东南沿海递减，沿海为 1 2 0 0 - - 1 3 0 0 毫米。流域降雨量季节变化显著，春夏多锋面雨，夏秋多台风雨，常造成洪 水。雨季通常可分为：3 - 4