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松花江大顶子山航电枢纽工程(简称:大顶子山工程)是松花江干流上第一座控制性水利工程,以改善松花江哈尔滨段水质和松花江上航运为主要目标。工程竣工后在哈尔滨段部分水域发现有淤泥蓄积导致发生污染的潜在可能。而松花江干流流经哈尔滨市区内,故对大顶子山工程建成后松花江哈尔滨段水质的变化规律研究具有重要意义。本文主要研究大顶子山工程建成后松花江哈尔滨段水质现状,并初步探索了基于动态水环境容量的水环境污染控制策略。本文首先对研究区域内六个监测断面的水质数据进行分析,基于层次聚类分析方法将研究区域分为三大类:低、中和高污染区。分别包括朱顺屯和呼兰河口内断面;阿什河口下、呼兰河口下和大顶子山断面;以及阿什河口内断面。之后选取每类中一个典型断面(朱顺屯、大顶子山、阿什河口内)进行后续研究。其次以大顶子山工程竣工为时间节点,对工程建立前后的三个典型断面进行了水质分析,结果表明工程建立后的几年内三个典型断面的平均DO有所上升,CODMn、NH3-N、TN和TP均有所下降。同时使用传统的单因子评价法对三个典型断面在大顶子山工程建成节点最远的2005和2011年年份进行了水质比较,结果表明2011年整体来看水质污染程度比2005年略轻,但阿什河内断面仍需要加大污染治理力度。本文研究建立了基于模糊神经网络进行了水质综合等级评价模型。对三个典型断面在典型年份2005和2011年的各月水质进行了综合评价研究,结果表明大顶子山工程建成之后2011年低污染区朱顺屯断面水质比2005年全面有所好转,中污染区大顶子山断面除冰封期1-2月外2011年水质平均好于2005年,但阿什河口内断面2011年大多为劣V类水体,仍需要大污染治理力度。同时建立和验证了三个典型断面5个目标水质参数NH3-N、DO、CODMn、TN和TP的BP神经网络水质预测模型用于预测评价,对2011年10月第二周的预测评价结果表明除阿什河口内断面的其它区域水质是有持续好转的,模型预测精度能基本满足环境应用要求。采用二维水质模型和段尾控制法对松花江哈尔滨段COD和NH3-N的理想水环境容量进行了动态计算,结果得到朱顺屯-东江桥环境功能区COD和NH3-N的理想水环境容量分别为46305t/a和4299t/a;东江桥-大顶子山环境功能区的COD和NH3-N的理想水环境容量分别为136112t/a和6717t/a。最后对松花江哈尔滨段的COD和NH3-N的实际动态环境容量进行了核算,结果表明若要确保下游水质能满足该段生产和生活的需求,必须严格控制上游水质,主要冰封期月份NH3-N实际水环境容量小于理想水环境容量并呈现负值。以2009年为例进行了案例分析得到了水体污染控制动态方案,大顶子山工程建立后研究区域内非丰水期下的NH3-N控制需大力关注。