二维随机水质模型在模拟污染带中的应用

利用二维随机水质模型计算了排入河流中的污染物浓度分布,建立了多个不确定因素影响时河流污染带长度及水环境容量的概率分布计算模型.研究结果表明:利用该计算模型对湘江水质进行预测,预测结果与实测数据相吻合,实测值与计算均值相对误差为0.99%～9.12%;该计算模型的概率分布解能够反映任一点的污染物浓度变化,以及在不确定因素影响下污染带的范围和水环境容量随机变化情况.     

河流中溶解态污染物水质模型

通过对河流中溶解态污染物的迁移运行规律的讨论，建立了河流污染带二维水质模型，经原体观测检验，模型计算值与观测值相当吻合。     

水电站建设对河流水质影响的模型分析与研究

本文采用二维河流稳态水质混合模型分析和研究了冷水江市新建浪石滩水电站对资江水质的影响。研究表明：二维河流稳态水质混合模型可以对河流中污染物排放与河流水质的关系进行定量分析,从而有效地为河流水质污染预测提供依据。     

基于SPH-SWE方法对河流保守型污染物扩散的模拟

为了追踪河流中污染物的迁移轨迹与浓度分布规律,采用光滑粒子流体动力学(SPH)和浅水波方程(SWE)对保守型河流污染物的扩散过程进行模拟,通过对输运方程的离散求解,模拟了一维、二维均匀流和经典溃坝案例并对实际地形进行预测。结果表明:一维、二维均匀流以及溃坝模拟结果和解析解一致,且能避免浓度负值的出现,验证表明SPH-SWE模型具有很好的稳定性。本研究预测了南门峡水库溃坝后污染物浓度分布在河道中间位置,其峰值达到0.075 6 kg/m~3,说明计算结果合理,证明了此模型具有较强的预测能力,可预测实际河流中保守型污染物扩散分布情况。     

基于实码遗传算法的河流水质模型的参数估计

针对理想条件下采用解析法往往导致水质参数估计较大误差的问题，以及针对含有多参数的二维水质模型的参数估计问题，具体介绍了采用有限单元法和实码遗传算法求解二维水质模型未知参数的基本步骤，对水质参数(包括纵向、横向弥散系数和衰减系数)分别进行编码，通过计算机模拟浓度输出，并与实测值比较从而得出最优的水质参数估计值．算例表明，采用有限单元法-遗传算法估计河流水质模型的参数是可行的．     

平面二维水质模型浓度场可视化研究

以平面二维水质模型为基础，研究了二维水质模型浓度场的实现模式．技术特点在于：利用非规则网格描述复杂地形边界，采用有限元法离散求解模型方程，引入二次网格分割技术生成等值线等．以此为基础，自主开发了平面二维可视化水环境模拟软件，实现了浓度场的可视化动态演示，直观地展现了浓度场的变化过程，从而使决策者和研究人员易于从庞杂的数据中，整体把握污染物的迁移转化过程．     

河流污染二维水质模型研究及RMA4模型概述

介绍二维水质模型常用的模拟手段、建模求解步骤的要点难点,并在此基础上对RMA4水质模型的特点进行详细归纳和分析,最后探讨河流水质模型的未来发展趋势,从而为建立二维河流水质模型进行水质模拟提供一定的思路和依据.     

河流混合带污染物质二维浓度分布的计算

本文根据河流混合带污染物质的输运、变化过程,应用有限容积法求解二维动态水质方程,给出了潮汐河流废水岸边排放及江中排放情况下挥发酚二维浓度分布的算例.计算结果与实测结果吻合较好.与有限差分法相比,有限容积法具有物理意义明确、算法简单等优点.该法对进一步研究河流污染带的分布有一定的参考价值.     

上海青浦城区西北片河网调水的数学模型构建与验证

基于河道几何特征以及污染物对流、湍动扩散和混合稀释的不同机制,构建起模拟上海青浦城区西北片河网内污染物浓度时空分布的二维数学模型;采用两种不同的实际调水工况(先排后引和边引边排),对所建模型进行了验证计算.结果表明,河网内各取样点的污染物浓度实测值与计算值都基本一致.从而证明了所建模型具有工程适用性,可用于模拟上海青浦城区西北片的河网水质调节过程.     

江北水城东昌湖需水量计算初步研究

近年来,聊城市提出了建设卓越秀美的"江北水城"的战略决策,为了更好地反映江北水城河湖水系特征和水环境特征,模拟预测水质的时空变化,根据流体动力学和污染物迁移转化规律,采用水动力学——水质耦合概念,根据江北水城河湖水系的特点和实际情况,建立了二维水动力学数值模型和水质运移数值模型,对东昌湖水流运动和污染物变化进行了数值模拟,模拟预测了各污染物浓度的时空分布和变化规律。     

流域水环境模型及应用

 流域水环境模型是研究流域水环境问题的重要工具。梳理了流域尺度水环境污染模型及水质风险评价方面的模型,基于流域水环境的污染负荷、水质模拟对整个流域合理规划、管理管控的重要性,从水环境污染负荷模型、水质模拟模型及水环境质量评价3个层面,探讨了各类水环境模型的特征及适用性。结合农业非点源与城市非点源污染负荷模型、稳态与动态模拟水质模型、确定性与不确定性水质评价模型,剖析了流域水环境模型的研究应用进展。     

水污染协同控制基本理论

以河流水质监测达标为目的,从一维河流单种污染物的水质控制问题出发,以合作治理法治的思想为指导,在充分考虑各污染源对水环境自然容量资源竞争的意识下,建立了一维河流单污染物的水污染协同控制,问题的数学模型。该划一个典型的合作博奕模型。本文还提出了对河流水污染进行协同控制的一般思想和原则,并详细阐述了这些原则在水污染协同控制中的含义和作用,为建立河流水污染协同控制的理论方法奠定了基本处理框架。     

长江泰州江段水环境模拟及水质可利用性分析

利用点源连续排放的解析解对FDS格式二维水流水质模型精度进行分析,应用FDS格式二维水流水质模型对长江泰州江段的流态及污染带分布进行模拟并建立了排污混合带长度与排污量的响应关系曲线,同时根据模拟结果对泰州江段岸线水质状况进行了分析．结果表明：入江水道口向上游3．6～7．2km段内及三江营至泰州引江河口段的水质状况良好,可以用作供水水源地的取水口;古马干河至如太运河河口段水质较差,需对沿岸排污口及沿线相应的污染源进行治理。     

一种GIS支持下的点源污染数值模型

利用地理信息系统先进的空间数据管理功能和模型分析能力，将流域水环境质量、水污染状况及地理信息等集合在一起，用先进的技术手段，对其进行综合分析、计算、评价，建立了水质模型，在GIS系统内开发了一套适体坐标下的深度平均的点源污染模型，经验证，效果良好。     

河流水质预测的有限差分模型的修正解

及时准确地了解河流水质状况能更好地对河流水体污染进行控制和治理.利用一维水质模型来近似模拟河水的水质状态.采用有限差分法对模型进行求解,并在求解的过程中对有限差分模型的截断误差进行修正.通过解析解与没有修正的差分解进行对比,结果表明,没有修正的截断误差是不能忽略的.该研究为河流水质污染的防治和预测提供了一种依据.     

河流水污染模拟的多河段模型及其应用

给出了模拟河流分段的原则,根据连续性原理和Streeter—Phelps方程,建立了多河段BOD-DO数值离散方程,编制了求解离散方程和进行数据整理的计算机信息系统。运用多河段模型模拟河流的污染状况,不仅可以预测不同情况下河流水质的动态变化,而且可以运用模型预测治理后的水质变化情况,因此对河流污染的防治具有重要意义。     

河流水质规划的随机方法研究

运用随机微分方程理论,推导了一个水质模型,提出了河流水质管理的随机规划方法。该法能提供投资与风险的关系,较好地反映了水污染过程的不确定性对水质规划的影响。     

淮南市水厂取水口水质指标预警研究

根据淮河淮南段河道水动力条件和污染物排放情况, 基于水环境模型模拟了淮南市取水口在不同季节水质指标的变化情况, 分析了出现污染事故时各水厂取水口的应急反应时间。结果表明, 在满足地表水三类水质标准条件下, 在枯水期和丰水期上游入口监测断面的水质指标要求分别为COD 27.5和21.0 mg/L, NH₃-N 0.65和0.97 mg/L, Ecoli 10490和10050个, TN 1.05和1.01 mg/L, TP 0.21和0.20 mg/L。上游入口污染负荷突然增加时污染物到达各取水口的应急反应时间不同, 其中最接近监测断面的李咀孜水厂在枯水期和丰水期分别为1.275和0.216天。研究成果可为淮南市水污染事故预警和应急反应提供决策支持。     

平原河网水流水质数值模拟研究展望

论述了河网地区主要水量、水质模拟方法的基本理论、发展过程及其在生产实践中的应用状况,并从理论与应用角度分析了现今广为应用的水流、扩散质数值模拟方法的优缺点,同时在此基础上提出了改进数值模拟方法的设想：根据陆域特征研究适用于河网地区的面源污染负荷模型;根据交叉口扩散质输运特征研究河网水质精细模拟方法．