【摘 要】
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本文主要研究在汉江中下游沿岸化工企业排污等强人类活动影响下汉江中下游河段的水体污染物变化趋势,以及水文变异等影响因素变化情况,使用一维水动力水质模型对汉江中下游化工企业排污对河道水质演化情况进行模拟研究。根据污染物核算掌握流域内污染物入河情况,模型基于1996-2017时段边界条件,模拟汉江中下游在沿岸化工企业污染物排放、水利枢纽调度以及南水北调中线调水等人类活动影响下水质演化过程,揭示汉江中下游
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本文主要研究在汉江中下游沿岸化工企业排污等强人类活动影响下汉江中下游河段的水体污染物变化趋势,以及水文变异等影响因素变化情况,使用一维水动力水质模型对汉江中下游化工企业排污对河道水质演化情况进行模拟研究。根据污染物核算掌握流域内污染物入河情况,模型基于1996-2017时段边界条件,模拟汉江中下游在沿岸化工企业污染物排放、水利枢纽调度以及南水北调中线调水等人类活动影响下水质演化过程,揭示汉江中下游水文与水环境影响规律。研究结果及主要结论如下:（1）建立汉江中下游一维水动力水质模型,模型对2006-2007年汉江中下游水位以及沿岸化工厂、磷肥厂、造纸厂等工业点源排污进行了模拟,通过对水动力模型主要参数河床糙率的率定与验证,采用河段黄家港、皇庄、仙桃、汉川水文站实测数据进行对比,水质模型的扩散系数以及污染物衰减系数进行率定与验证,采用石郖、新沟、宗关断面实测氨氮、总磷、五日生化需氧量资料进行对比,水动力水质模拟结果总体相对误差较小、相关系数良好,表明水动力水质模型具有可靠的准确性且能够反映真实河道水质变化规律。（2）通过对模型的率定验证,证明该模型具有比较高的准确性,在此基础上进行系列水文年1996-2017模拟计算,分析在各大水利枢纽运行后汉江中下游各时段水动力以及水环境的变化情况。模型中考虑崔家营、新集、雅口、碾盘山、兴隆等水利枢纽调度,并在为缓解中下游流量减少修建了引江济汉工程为下游实施补水调度。模型考虑诸多工程调度下,利用Mann-Kendall检验分析法对汉江中下游黄家港、皇庄、仙桃、汉川站点模拟计算结果进行分析,发现在2003年之前各站点水位流量都是呈现下降趋势,在2003年之后水位流量呈现上升趋势,主要原因是在该时间序列间,汉江上游来流量增加,促使中下游各个站点的水位上升,流量增大。南水北调中线工程对抽调水量原本使得中下游的水量降低,为了减少南水北调的影响,修建引江济汉工程为汉江中下游进行补水调度,并且在丹江口水库、崔家营、兴隆水利枢纽对下游的调蓄作用下,汉江中下游的水位并未出现明显降低的趋势。（3）通过单因子指标与Mann-Kendall检验分析对计算水质结果进行分析,汉江中下游各水环境指标浓度在1996-2017时段呈现上升趋势,1996-2003年、2003-2014年、2014-2017年三个时段中,监测站点各个指标月均浓度、综合污染指数呈现上升趋势,汉江中下游的水环境容量变化趋势是由上游至下游逐渐减小;1996-2003年间各指标仍有一定的水环境容量,2003-2014年,各指标的水环境容量较前一时段有一定程度的下降,但整体仍存在一定的纳污能力;在2014-2017年间,各指标水环境容量下降明显,尤其是在河口附近基本丧失了容纳磷污染物的能力。（4）汉江中下游沿岸分布较多造纸厂、磷肥厂、化工厂排污口,在有关部门的整顿之下,排污口数量得到减少,但随着产业的不断发展,工厂向河流的排污仍对河流水环境产生影响,此外,各调水工程以及梯级枢纽调水,加上沿程各城市、企业工厂取水导致区间水量减少,因此建议对汉江中下游水质水量进行联合调度,沿岸各化工企业改进污水处理工艺,减少污染物入河浓度,控制污染物入河总量,各梯级水利枢纽以及调水工程在枯水期间向汉江中下游进行调水,增加枯水期中下游水量,缓解中下游水环境变化趋势。
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