博斯腾湖水生态健康评价及污染物总量控制的研究.pdf

分类号: X524 学校代码: 10758
密级: 公开学号: 1038020058







硕士学位论文

博斯腾湖水生态健康评价及污染物总量控
制研究
Research on Water Ecological Health Evaluation and Total
Pollutant Control in Bosten Lake

研究生姓名刘江
导师姓名及职称邱秀云教授
合作导师姓名及职称程艳高工
姜国强研究员
学位门类级别工学硕士
专业名称水力学及河流动力学
研究方向计算水力学
所在学院水利与土木工程学院

新疆·乌鲁木齐
二○一三年五月
独创性声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得
的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中
不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得新疆农业大
学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对
本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

研究生签名: 时间: 年月日




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研究生签名: 时间: 年月日

导师签名: 时间: 年月
博斯腾湖水生态健康评价及污染物总量控制研究
摘要
博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖,具有饮用、工农业用水、养殖、旅游、防洪
以及调节气候等重要功能,是巴州地区工农业生产及人民生活的主要水源,对南疆地区
乃至全疆经济发展、社会稳定起着无法替代的重要作用。近年来,博斯腾湖水生态持续
恶化,湖泊处于超负荷承载状态,急需加以有效管理和控制。客观合理地评估博斯腾湖
水生态健康状态,并针对主要污染物实施合理的容量总量控制研究,对于博斯腾湖水生
态及环境改善具有重要意义,也可为当地管理部门提供必要的技术支持和管理依据。
本文以博斯腾湖流域为研究对象,将处理系统广义不确定性问题的多级灰关联理论
引入系统综合评价之中,采用多级灰关联评价方法和综合营养状态指数评价方法相结合
对博斯腾湖近 10 年的水生态健康进行了评价,结果表明博斯腾湖水生态健康状态为中
等,近 10 年水生态健康综合指数呈一定的下降趋势。根据 2010 年《第一次全国污染源
普查》资料以及《巴音郭楞统计年鉴》合理估算了博斯腾湖流域污染物负荷现状排放量
及入湖量。在对博斯腾湖气象资料、入湖流量资料、水质控制点污染物浓度实测资料等
的收集、整理的基础上,采用 MIKE21 水动力、水质模块对博斯腾湖在动态水文条件下
进行了水动力及水质模拟,并将模拟结果与实测资料进行率定与验证。将博斯腾湖周边
入湖排污口概化为 11 个主要排污口,采用 MIKE21 水质模块建立了入湖排污口与水质
控制点之间的响应关系,构造了响应矩阵,选用水质响应模型与线性规划法耦合估算了
博斯腾湖 CODMn、TN、TP、矿化度的水环境容量,各污染指标在满足水质目标条件下
的最大允许入湖量分别为:、、、。最后构造加
权综合基尼系数和环境经济效率参数的前提下,从公平性和经济最优性两个角度考虑,
建立了以加权综合基尼系数值达到最小、环境经济的收益最大、污染负荷的消减费用最
低的博斯腾湖污染物负荷分配多目标决策优化模型,并应用理想点法求得污染负荷分配
的最优分配方法,同时根据水污染物负荷分摊结果和消减要求,对博斯腾湖流域的水环
境污染防治提出了相应措施。

I
关键词:博斯腾湖;水生态健康评价;MIKE21;数值模拟;水环境容量;总量控制

Research on Water Ecological Health Evaluation and Total
Pollutant Control in Bosten Lake
Abstract
Bosten Lake is the largest inland freshwater lake in China. It has such important funct