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栾城

来源:华拓网
 栾 城 水 环 境 评 价 与 保 护 课 程 设 计

目录:

一 评价区的简单慨况 二 评价的方法 姓名:何威

学号:110300224

班级:11级水资2班

一: 评价区的简单概况

1.1 地理位置

三 调查资料 四 对现状的评价计算 五 结果分析 六 参考文献

研究区位于石家庄市东南栾城县,属市辖郊区县,地理位置西起东经114°28′,东至东经114°47′,北起北纬38°1′,南至北纬37°47′。北与正定县毗连,南与赵县相邻,东接藁城市,西与鹿泉市、元氏县接壤。总面积345 km2(图1-1-1)。区内交通发达,京广铁路途经县西部,在窦妪镇设有火车站;107,308国道贯穿南北。京深高速公路从县中部穿过,在冶河镇设有出入口;县城距首都北京254km,距省会23km,距石家庄国际机场40km.。

1.2 地形地貌

研究区全部为平原,属太行山东麓山前平原的一部分,有滹沱河、槐沙河两个洪积、冲击扇及扇间洼地组成。地形从西北缓缓向东南倾斜。地面高程为45~66m之间。总体来说,地势平坦、开阔,土壤肥沃,适于农耕。从局部看,县东部地面略高,由东西两面向中部古运河一带缓缓倾斜,其间由于历史上多次洪水泛滥,水流冲刷等作用,古运河、岗地、洼地相间分布,还有一些人工坑塘,致使地面呈微波状起伏。地貌坡度1/500~1/1000之间

1.3 气象

栾城县属暖温带半湿润地区,大陆地季风气候,具有干湿季节明显、四季分明的特点,春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季温和凉爽,初秋阴雨较多,冬季寒冷寡日照,雨雪较少。 1.4 水文

栾城县的河流属海河流域子牙河水系,主要有洨河、冶河(运粮河)、沙河、泥河(潴龙河)4条季节性河流和现代人工开挖的石家庄市总退水渠——东明渠。古河道窦王河、城郎河、汪洋沟已因

河流改道或河床淤塞平毁,平整为耕地。

洨河发源于鹿泉市南部的五峰山,流经栾城县西南部,境内全长20.5km,是栾城县最大的河流。出境后入赵县,最后在宁晋县小马村与槐沙河汇合,汇流后称北沙河,流域面积16582km2,入境前流域面积292.9km2,全长85km。洨河上游多支流,多为季节性河流,源短流急,雨季洪水来势凶猛,历史上常发生洪水泛滥成灾,现主要承担石家庄常年排放的废污水。

冶河呈西北—东南向纵贯栾城县中部,于赵县大石桥附近汇入洨河,全长50km,汇水面积302km2,栾城境内全长33km,汇水面积200km2。现在冶河流经区域早已成为耕地,河道仅作为栾城县特大河水时的泄洪排水通道,河床依然残留,河身清晰可辨。

沙河为洨河的一条支流,发源于元氏县西岭底村,全长39km,县内河长4km,流域面积173km2,该河为季节性河流,常年无水,但遇山洪暴发,河水突涨,携带大量泥沙,淤赛河道,危害甚大。1977年,当地政府对沙河进行了治理,对河道进行了拓宽。

泥河发源于元氏县杨家岭,总长44.5km,流域面积296km2,为季节性河流,1958年上游“八一”水库建成后,常年无水。

总退水渠——东明渠是石家庄市的排水总干渠,全长11.49km,始建于1954年,主要排泄石家庄市的废污水和202km2的洪泻水,最大过水能力为44m3/s,该渠在汪家庄西部汇入洨河。 二: 评价的方法 指数法

水环境质量评价指数法是根据水质组分浓度相对于其环境质量标准的大小来判断 水环境质量状况。指数评价法可分为单因子污染指数法和水质综合污染指数法, 单因子污染指数表示单项污染物对水质污染影响的程度, 水质综合污染指数表示多项污染物对水质综合污染的影响程度。

单因子污染指数法是将每种单一因子的实测浓度与评价标准作比较, 选择其中最差级别作为该区域的水质状况类别的评价方法。该方法的缺点是只考虑了水体单个因子的影响, 无法反映水环境的整体污染情况。

水质综合污染指数法是指在求出各个单一因子污染指数的基础上, 再经过数学运算得到一个水质综合污染指数, 据此评价水质, 并对水质进行分类的方法。水质综合污染指数法能反应水体整体的污染情况, 弥补了单因子指数法只考虑单个因子影响的不足, 但综合污染指数法将各因子的影响均一化, 掩盖了主要污染因子的作用。此外, 水质综合污染指数法是对整体水质做出的定量描述, 综合污染指数的比较只能在同一类别水体中进行, 也可以进行年际比较, 但不同类别的水体之间缺少可比性。

采用的方法 综合指数评价模型:

综合指数法是将不同性质量纲的指标无因次化,转化为某种标准形式,转化后的指标值均在(0,100)之间,这些经转化的实数称为”综合指数”。首先定义:转换指数如下:

(1)

:评价指标中最高级的限值 :评价指标中可能的最低值,假定=0 评价标准指数规范化处理

不同项目的同一等级限值绝对数值会有很大的差别,为了将不同的项目的等级变差放到统一的标准中进行比较,首先需要将所有评价项目的各等级浓度限值作统一规范化处理,使其成为有比较意义的相对距离,其规范化公式如下:

评价指标 (2)

其中i=1,2,3,…,n; h=1,2,3,…,m;

:第i个项目的h级标准限值 计算各级评价标准综合指数 计算公式为 =1/n (3) h=1,2,3..m;显然0<=<=100 确定测样点的指数和综合指数: 计算公式为:

=/(若>=,规定=100) (4) 计算实测样本综合指数:

I’=1/n (5) 确定评价等级

应用式(1)~(3)计算地下水环境质量分级标准的各级综合指数;利用式(4)~(5)计算实测样本综合指数;依据分级标准的各级综合指数和实测样本的综合指数进行水质级别的判定。 三:调查资料 地下水赋存条件

该区位于太行山前,属于太行山山前平原区水文地质单元的一部分。由于受基底构造控制,第

四系沉积物较厚,且由西北向东南逐渐增厚。 地下水的补、径、排特征

示范区位于太行山前冲洪积扇上,地下水的补给、径流、排泄条件较好,总的径流方向是从西北向东南、从浅层向深层径流。

目前本区以开采浅层地下水为主,即第I、II含水组,其中第I含水组已疏干,第II含水组属于微承压水,埋藏较浅,接受大气降水、侧向补给、河渠入渗、井灌回归水的入渗补给,再补给能力强;排泄以人工开采、侧向径流等方式为主。

深层地下水埋藏较深,主要接受区内西部、西北部的山区侧向补给和来自浅层水的越流补给,在东南部侧向排出。目前,区内多数井都没有揭露该层。 地下水化学特征

地下水水化学特征受流域内多种因素影响,是流域内各种因素长期作用的结果,如岩石的化学成份,地下水的径流条件、气候、地形、补给及排泄条件等。研究区属于太行山山前倾斜平原,组成含水层的物质颗粒较粗,地下水的运动条件十分良好;区内无常年过水河流,仅有总退水渠——洨河承泄石家庄市的工业废污水和生活污水,是唯一有地表径流的河道,也是研究区内重要的灌溉水源,由于污水属混合类型(工业废水、生活污水和雨水等经同一管道排放),其中一些污染物的含量较高,长期直接从渠内引用这种污水进行灌溉,必将对地下水水质产生负面影响,使研究区内的化学场发生变化。

地下水动态特征

本研究区地下水监测点共19个,分布如图(2-4-1),监测点分布,按污水灌溉区适当加蜜的原则来布点,分别监测K+ 、Na+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、HCO3- 、CO32- 、Cl- 、SO42- 、NO3-、总硬度、永硬度、暂硬度、负硬度、总碱度、总酸、游离CO2、溶解性总固体、PH等指标。监测数见下表。

2012年栾城县浅层地下水水质分析数据一览表 (单位:水温℃,pH无量纲,其余项目均为mg/L) 测点 K +Na +Ca Mg HCO3CO3 2+2+- 2-Cl -SO4 NO3 总硬度 永硬度 暂硬 负硬 总碱 总酸 游离CO2 2--溶解性总固PH 体 S1 0.47 23.60 121.43 26.93 336.68 0.00 57.07 90.95 14.49 407.45 131.32 276.13 0.00 276.13 25.76 S2 0.91 12.57 87.28 14.96 215.01 0.00 24.97 75.49 26.87 282.37 106.04 176.33 0.00 176.33 10.30 S3 1.47 16.47 79.69 18.41 265.80 0.00 22.83 48.20 15.15 272.90 54.90 218.00 0.00 218.00 10.30 S4 1.78 43.84 117.11 49.72 354.4 0.11 140.6 84.21 33.68 498.11 207.45 290.66 0.00 290.66 23.18 S5 0.69 19.59 90.32 30.61 248.08 0.00 73.47 70.94 23.94 345.86 142.40 203.46 0.00 203.46 12.36 S6 0.51 23.42 113.84 36.82 336.68 0.00 110.56 34.56 28.70 429.24 153.72 276.13 0.00 276.13 25.76 S7 0.73 21.61 98.32 44.18 312.29 0.08 85.74 79.88 26.59 405.53 126.56 283.39 0.00 265.07 24.83 S8 1.21 32.39 107.54 39.76 298.35 0.00 93.26 57.68 23.55 453.11 179.32 296.35 0.00 258.97 22.93 S9 1.76 35.31 110.05 57.35 389.84 0.00 96.30 80.04 33.46 495.57 175.85 319.73 0.00 319.73 30.91 S10 1.83 25.31 94.87 39.12 330.78 0.00 82.03 36.38 27.40 393.24 121.95 271.28 0.00 271.28 20.61 22.65 9.06 9.06 20.38 10.87 22.65 16.27 21.04 27.18 18.12 671.6 458.0 468.0 825.3 557.6 685.1 658.2 743.25 804.3 673.7 7.23 7.34 7.43 7.21 7.37 7.20 7.29 7.26 7.28 7.39 S11 1.98 30.83 99.13 35.88 313.87 0.00 110.24 79.58 30.33 432.81 200.76 259.69 0.00 273.19 22.53 S12 2.21 24.43 103.54 41.82 321.55 0.00 97.75 55.18 18.65 366.47 118.25 272.64 14.38 268.71 21.39 S13 1.69 26.79 87.53 40.05 315.44 0.00 83.22 49.15 20.33 416.52 97.65 268.31 18.23 249.66 22.91 S14 2.36 19.02 68.31 33.37 307.15 0.00 39.23 36.38 11.43 303.22 51.31 251.91 20.61 251.91 20.61 S15 1.99 23.87 101.23 41.21 378.39 0.00 89.55 60.77 25.16 397.68 109.33 305.27 0.00 278.65 24.19 S16 2.13 31.29 91.07 49.48 395.75 0.00 82.03 51.84 21.79 426.40 101.83 324.57 0.00 324.57 23.70 S17 2.33 26.04 89.59 38.96 349.78 0.00 79.33 68.76 22.35 419.27 112.04 308.56 17.93 286.54 20.59 S18 2.17 30.11 85.43 35.99 325.14 0.00 92.13 50.02 24.39 416.25 114.81 289.94 19.45 273.64 20.89 S19 1.99 28.21 92.31 42.67 333.29 0.00 49.88 52.17 21.76 400.07 99.55 311.02 16.59 284.16 26.01 S20 2.13 29.06 94.13 39.36 367.28 0.00 71.21 51.82 20.99 396.85 107.52 299.38 20.01 266.45 21.34 20.12 21.36 17.32 18.12 21.45 20.84 19.85 19.55 21.88 19.22 698.22 564.37 543.17 518.2 718.57 726.4 679.69 708.63 627.35 598.67 7.31 7.23 7.29 7.24 7.27 7.25 7.31 7.29 7.26 7.27 四:对现状的评价计算

由于本次数据比较的详细,但根据《地下水质量分类指标》有一部分数据无法用于地下水的水质质量评价故将可用于评价的数据摘录于下表:

栾城地下水水质数据 测点 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 氯化物 57.07 24.97 22.83 140.6 73.47 110.56 85.74 93.26 96.3 82.03 110.24 97.75 83.22 39.23 89.55 82.03 79.33 92.13 49.88 硫酸盐 90.95 75.49 48.2 84.21 70.94 34.56 79.88 57.68 80.04 36.38 79.58 55.18 49.15 36.38 60.77 51.84 68.76 50.02 52.17 硝酸盐 14.49 26.87 15.15 33.68 23.94 28.7 26.59 23.55 33.46 27.4 30.33 18.65 20.33 11.43 25.16 21.79 22.35 24.39 21.76 总硬度 407.45 282.37 272.9 498.11 345.86 429.24 405.53 453.11 495.57 393.24 432.81 366.47 416.52 303.22 397.68 426.4 419.27 416.25 400.07 溶解性总固体 671.6 458 468 825.3 557.6 685.1 658.2 743.25 804.3 673.7 698.22 564.37 543.17 518.2 718.57 726.4 679.69 708.63 627.35 S20 71.21 51.82 20.99 396.85 598.67

地下水水质标准分级

地下水环境质量标准分级 分级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 氯化物 50 150 250 350 450 硫酸盐 50 150 250 350 450 硝酸盐 2 5 20 30 40 总硬度 150 300 450 550 650 溶解性总固体 300 500 1000 2000 2500

计算方法:

应用评价方法中提到的式(1)~(3)和地下水水质标准分级表可以计算出, ,其计算结果如下表:

r_ij s_1h s_2h s_3h s_4h s_5h 4.5 4.5 0.4 5 12.5 50 75 100 6.5 23.07692308 46.15384615 69.23076923 84.61538462 100 25 12 20 40 80 100 I_h 12.45982906

11.11111111 11.11111111 33.33333333 33.33333333 55.55555556 55.55555556 77.77777778 77.77777778 100 100

29.06410256 54.06837607

79.03418803 100

从而可以得出综合指数划分的污染程度等级标准表,如下:

综合指数 0<=I_h<=12.4598 12.4598<=I_h<=29.0641 29.0641<=I_h<=54.0684 54.0684<=I_h<=79.0342 79.0342<=I_h<=100 污染程度等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ

地下水污染程度等级标准

下面可以根据式(4)与(5)和地下水污染程度等级标准得到实测样本综合指数评价结果,如下表:

d_1 d_2 d_3 d_4 d_5 d_6 d_7 36.225 67.175 37.875 84.2 59.85 71.75 66.475 62.68461538 43.44153846 41.98461538 76.63230769 53.20923077 66.03692308 62.38923077 26.864 18.32 18.72 33.012 22.304 27.404 26.328 I'_h 31.73338974 30.25219658 22.87281197 48.76041709 33.49086838 39.48796239 38.39933504 类别 Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 12.68222222 20.21111111 5.548888889 16.77555556 5.073333333 10.71111111 31.24444444 18.71333333 16.32666667 15.76444444 24.56888889 7.68 19.05333333 17.75111111 d_8 d_9 d_10 d_11 d_12 d_13 d_14 d_15 d_16 d_17 d_18 d_19 d_20 20.72444444 12.81777778 21.4 17.78666667 58.875 83.65 68.5 75.825 46.625 50.825 28.575 62.9 54.475 55.875 60.975 54.4 52.475 69.70923077 76.24153846 60.49846154 66.58615385 56.38 64.08 46.64923077 61.18153846 65.6 64.50307692 64.03846154 61.54923077 61.05384615 29.73 32.172 26.948 27.9288 22.5748 21.7268 20.728 28.7428 29.056 27.1876 28.3452 25.094 23.9468 38.3712906 46.25004103 36.45195897 42.50443521 31.91284889 33.20947111 22.5508906 37.24575658 35.77597778 36.09491316 36.98951009 32.74420171 32.96312923 Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 18.22888889 8.084444444 24.49777778 17.68444444 21.72222222 12.26222222 18.49333333 10.92222222 8.717777778 8.084444444 19.9 18.22888889 17.62888889 13.50444444 11.52 15.28 20.47333333 11.11555556 11.08444444 11.59333333 15.82444444 11.51555556

五:结果分析

通过上表我们可以看出除了3,14号测点是Ⅱ类水外,其余测点均是Ⅲ类水,由此我们可以得出本次我们所做的评价区内大部分测点是Ⅲ类水,因此栾城该地区的地下水质质量可以归为Ⅲ类水。

六:参考文献

[1]杨建设,牛显春,林东年,近海岸水环境污染评价与对策[j].水土保持研究,2003,10(2):38-40. [2]Asia Development Bank. Development of Environment Statistics in Developing Asian and

Pacific Countries[Z].: Asia Development Bank,1999.

[3]张笑归,刘树庆.白洋淀水环境污染对策[J].中国生态农业学报,2006,14(2):27-31.

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