Matlab课程设计

Matlab课程设计

题目：河流污染物总量控制规划

第一章总论

一、目的和要求

环境系统工程是环境工程专业重要主干课程之一。通过课程设计，使学生进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合具体的环境系统问题，进行系统解决方案的优化。通过课程设计的综合训练，提高学生利用系统工程方法解决实际问题的能力，特别是：

1、环境系统工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；

2、环境系统模型的建立过程与建立方法；

3、利用计算机编程节能型环境系统模型参数进行求解、模型的灵敏度分析等；

4、环境问题解决方案的优化方法；

5、综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题；

6、熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。

二、设计任务

题目：某河流污染物排放总量控制规划

根据设计原始资料，设计河流城区段水环境的污染物总量控制及污染物消减方案，并编制规划方案说明书。

三、设计内容、步骤和方法

1、通过对该河流的自然特征、水文特征以及水质调查分析的基础上，对该河流的污染状况进行评价，确定该河段的主要污染问题及主要污染因子。

2、根据河流的水文特征，建立适宜的环境水质模型，估算模型中的参数，并对模型进行检验。在此基础上，建立环境容量模型，计算该河流的环境容量、允许排放量，并合理分配到各个污染源。

3、选定某一支流，按照其允许排放量，合理分配到支流的各个污染源，并根据各个污染源的水质、水量情况，优化设计各个污染源污染物的消减工艺。

第二章原始资料

一、河流概况

沙河是盐河的直流，干流全长30公里，流域面积206平方公里。一般流量在，本次规划河段长度为19.75公里，是非潮河段；两岸分布的主要污染源有：伟捷毛娟厂，子扬石油化工厂，五万居民的五龙小区和二万居民的蛤蟆塘小区。

老右沟河

单位：公里；1.2.3.4.5为五个主要水质监测控制断面

第二章污染源现状和水体水质评价

1、水质目标

按照沙河两岸近期（2015年）环境规划，结合当地技术经济条件，提出不同河段的水质目标组，S9断面水质目标为地表水Ⅲ类，S3断面水质目标为地表水Ⅲ类，S8及S4-3断面水质目标为地表水Ⅳ类，S7及S6断面水质目标为Ⅴ类。规划情况下水温取10℃。

2、水质现状资料

根据沙河河床和排污口的排污情况以及各支流输入的位置，选定了六个主要监测断面和四个辅助监测断面。自2009年8月至2010年4月（包括丰、平、枯水期和冰封期），对各监测断面进行了8次连续48小时的水文水质同步监测，共采集分析了二千多个样品，主要监测结果为表1 。

表1 沙河实测水质资料

S4—3 0.1 0.708 0.1 12.28 14.04 Ⅴ类

1

S8 0.116 0.096 2.38 68.71 7.57 Ⅴ类S7 0.116 0.27 2.38 44.47 7.59 Ⅴ类S6 0.167 0.37 0.167 15.91 9.32 Ⅴ类S4—3 0.167 0.492 0.167 6.73 10 Ⅴ类

2

S8 0.085 0.075 4 79.87 6.19 Ⅴ类S7 0.085 0.141 4 47.64 6.5 Ⅴ类S6 0.067 0.161 0.1 28.8 8.86 Ⅴ类S4—3 0.067 0.368 0.1 13.28 8.78 Ⅴ类

3

S8 0.1 0.148 7.54 46.2 7.27 Ⅴ类S7 0.1 0.317 7.54 22.52 9.05 Ⅴ类S6 0.129 0.417 6.715 8.78 9.66 Ⅴ类S4—3 0.129 0.636 6.715 5.02 12.27 Ⅳ类

由表中数据可知，在各监测断面上DO均达到水质目标，且均达到Ⅱ类水质标准，而部分监测断面BOD5未达到水质目标，求BOD5的污染指数：

式中，错误!未找到引用源。---第i中污染物的单项污染指数；

错误!未找到引用源。---第i种污染物的实测浓度，mg/L；

错误!未找到引用源。---第i种污染物的评价标准，mg/L。

水质评价代码及图像如下：

bodi8=[5.9 26.51 35.53 53.08 68.71 79.87 46.2];

bodpi8=bodi8/6;

bodi7=[3.87 15.24 22.55 32.79 44.47 47.64 22.52];

bodpi7=bodi7/10;

bodi6=[3.165 6.04 8.515 21.24 15.91 28.8 8.78];

bodpi6=bodi6/10;

bodi4=[2.86 2.76 5.45 12.28 6.73 13.28 5.02];

bodpi4=bodi4/6;

A=[bodpi8;bodpi7;bodpi6;bodpi4]

X = [1 2 3 4 5 6 7];

plot(X,A)

A =

0.9833 4.4183 5.9217 8.8467 11.4517 13.3117 7.7000

0.3870 1.5240 2.2550 3.2790 4.4470 4.7640 2.2520

0.3165 0.6040 0.8515 2.1240 1.5910 2.8800 0.8780

0.4767 0.4600 0.9083 2.0467 1.1217 2.2133 0.8367

注：编号1~7依次代表8、10、11、12、1、2、3月份。

表2 沙河各月份各断面BOD5污染指数（mg/l）

月份8 10 11 12 1 2 3 断面污染指数

S9

S3

S8 4.42 5.92 8.85 11.45 13.31 7.7 S7 1.52 2.26 3.28 4.45 4.76 2．25 S6 2.12 1.59 2.88

S4-3 2.05 1.12 2.21

备注：空白处为BOD5达标