华北衡水湖湿地的水质评价

为了综合防治湿地水环境污染,对华北衡水湖湿地的水质数据进行了评价。应用了4种不确定性模型(模糊模型、灰色模型、物元分析、人工神经网络法),分析了衡水湖湿地年内水位、水温、溶解氧浓度和氨氮浓度的变化。利用环境流体动力学模型(EFDC)模拟,与衡水湖2003年的实测水质监测数据进行比较。结果表明:衡水湖水质基本为四类水到五类水;与其他3种方法的评价结果相比,人工神经网络法能够较为客观的评价衡水湖湿地水质;EFDC模型可以应用于衡水湖的水环境模拟预测。     

二维稳态河流水质模型的河岸镜像问题及其计算机模拟研究

基于二维稳态河流水质模型的河岸镜像问题,采用计算机模拟河流污染带的方法,对一侧镜像模型和两侧镜像模型进行了分析讨论。根据湖南省澧水某段枯水期的水文参数,对一侧镜像模型和两侧镜像模型的污染带进行了模拟,发现一侧镜像模型由于忽略了一个虚源而使河流中污染物的浓度分布产生较大的误差,从而导致污染带异常;而两侧镜像模型考虑了河岸两侧的两个镜像虚源,从而很好的反映河流中的污染物浓度分布。因此在河流水质预测评价过程中,应采用两侧镜像的二维水质模型。     

前山河水力冲淤排污试验及模拟验证

为了研究前山河水力冲淤的可行性,在前山河水力冲淤排污实验的基础上,采用破开算子和特征线的方法建立水动力模型,采用跳点格式建立水质模型,将水动力模型与水质模型耦合,模拟前山河的流场及浓度场,并进行了验证,提出了水闸的较优运行方案.实验与模拟结果都表明水力冲污可以有效地改善前山河整体的水质状况.     

百花水库水质模拟及季节性水质恶化控制对策

猫跳河梯级水库自20 世纪90 年代起频繁出现季节性突发污染事件. 选择位于猫跳河干流的百花水库作为研究对象, 对其水温、溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度、营养盐浓度进行了为期12 个月的连续监测. 通过分析水库垂直剖面方向上水温及DO 浓度的季节变化趋势, 验证了水体季节性分层现象是导致突发水质恶化的主要原因. 引入水质分析模拟程序(water quality analysis simulation program, WASP) 对水温、DO 浓度、NH⁺ ₄ 浓度进行模拟, 模拟结果与监测值季节变化趋势吻合, 证明该模型可以应用于百花水库的水质模拟. 利用WASP 对水库进行了流量调度模拟. 结果表明, 进行有效的季节性水量调控可以达到改善该水库季节性缺氧状况的目的.     

平原河网地区闸泵群联合调度水环境模拟

为探索闸泵联合调度对水环境的改善作用,以苏州城市中心区为研究对象,基于实测数据构建河网一维水动力-水质数值模型,模拟了45个关键水工调控工程;对污染源做了详细的分类计算,采用实测水质资料对模型进行验证。利用该模型研究了平水年现状调度方案下的水质变化规律,结果表明,CODCr和NH+4-N质量浓度变化与水位呈负相关,且枯水期水质呈现西北好东南差的特点。针对此特点,提出利用城市中心区闸泵群对西塘河引水量进行再分配,作为枯水期水质改善的调度方案,模拟结果表明,在新的调度方案下,大部分区域的水质都能达到更优一级的标准,各站点的污染物浓度都有大幅减少,最多减少了49.7%。     

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。     

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．     

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.     

滏阳河东武仕水库至苏里桥段水质模型研究

近些年来,随着经济发展及工业化进程的加快,滏阳河水环境污染问题日趋严重。通过以氨氮、挥发酚主要污染物为例,根据河流水动力学特性及污染物输运特性,建立了滏阳河东武仕水库至苏里桥段的一维河流水质模型;并运用有限差分法对其求解。结果表明,运用该水质模型对包含马电闸上游桥、张庄桥、联纺桥、苏里桥四个断面在内的模拟河段的氨氮、挥发酚浓度进行模拟,得出的模拟值和实测值的相对误差较小。由此说明,滏阳河东武仕水库至苏里桥段的一维河流水质模型可较好地反映该模拟河段的水质变化状况,对滏阳河水污染的科学治理和水环境的保护与修复具有一定的指导意义。     

基于高分一号影像的沙河集水库水质遥感反演

沙河集水库是滁州市重要的水源供应地,关系着市民的饮水安全问题,水质的变化监测受到了政府的高度重视。通过遥感影像实现水质参数反演,对水库水质监测和保护工作具有非常重要的理论意义。因此,利用2021年6月和7月高分一号影像和同步的实测水质数据,建立了基于多元回归和BP神经网络的叶绿素a浓度和浊度模型,并进行精度评价,对研究区定量反演,以探求水库水质分布情况。结论如下：从模型精度来看,叶绿素和浊度进行多元回归模拟的RMSE分别为0.745、0.216,R2为0.694、0.844,平均相对误差为13.19%、7.09%,;BP神经网络模拟的RMSE分别为0.103、0.19,R2为0.865、0.958,平均相对误差为2.5%、7.11%,两者对沙河集水库水质反演都具有可行性,但BP神经网络要优于多元回归;从水质遥感反演来看,2021年6月沙河集水库的叶绿素a浓度在2.2～5.6ug/l之间,7月叶绿素a浓度在1.8～6.7ug/l之间,均处于中营养状态,为Ⅱ类水质,6月浊度在0～4NTU之间,均值为1.16NTU,7月浊度值集中0.5～4.6NTU之间,库区均值为2.46NTU,总体达到了...     

径向基函数神经网络在多河段水质模拟中应用

为了更好地模拟与预测河流水质,运用人工神经网络的原理与方法,在分析河流多河段水质模型基础上,建立了RBF人工神经网络水质模型,应用滏阳河邯郸市区段实测水质数据对模型进行训练与检验,结果表明,该模型应用于水质模拟精度高,是可行的.     

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。     

MIKE21模型在赣江入湖口及邻鄱阳湖水域水质模拟的应用

为分析规划南昌枢纽正常调度运行条件下对鄱阳湖区水质的影响,针对区域水质现状,以主要污染物COD、氨氮、TN、TP为指标,应用MIKE21模型建立反映模拟评价赣江入河口区域及邻鄱阳湖水域水质演变情况,模拟结果表明,规划南昌枢纽建设对鄱阳湖水质影响主要集中在入湖口闸门及附近区域,对鄱阳湖整体影响较小。规划枢纽正常运行后,靠近赣江的南矶山、伍湖分场鄱阳湖考核断面水质浓度有所减少;靠近金溪咀、南湖村鄱阳湖考核断面水质浓度有所增加,不改变鄱阳湖水质类别,对鄱阳湖影响较小。     

黄河宁夏段COD及氨氮污染动态分布模拟探讨

通过对近10年来黄河宁夏段污染源的统计和分析,选择在最不利的水文条件下,利用一维和二维水质模型对COD及氨氮污染动态分布进行了模拟,结果发现,用一维水质模型模拟黄河宁夏段COD及氨氮的沿程浓度与实际监测值有较好的一致性．同时探讨了模型的降解系数、边界条件及黄河宁夏段COD和氨氮的沿程浓度的动态变化．     

基于EFDC模型的汤河水库污染物质扩散模拟

目的 模拟水库区域可能发生的累积性污染物质及突发风险事故泄露的污染物质在水中的扩散,预防水源地危险事件发生,保证居民饮水安全。方法 基于汤河水库已有数据及实测水文水质数据建立EFDC模型,并对汤河水库的水体状态进行动态模拟,验证模型的可行性。基于EFDC模型建立库区水动力水质模型,分析针对性模拟污染物在典型年的扩散情况。结果 对TP和NH₃-N进行6个月模拟,丰水年对出水水质影响较大,会造成出库水水质超过地表水Ⅱ类标准;枯水年对出水水质影响较小,6个月后TP和NH₃-N超标水质距离水库出水口分别为6 960 m和7 600 m;平水年6个月后TP和NH₃-N超标水质距离水库出水口分别为1 700 m和3 850 m。对污染物质泄漏情况模拟,事故发生0.25 d污染物扩线极快,在2 d后迁移速度逐渐下降,5 d后污染物迁移600 m,当突发性风险事故发生后94 d时,扩散至水库出水口,但出水口最高污染物质量浓度低于0.000 3 mg/L.结论 建立的EFDC模型对污染物质可以进行有效地模拟,扩散的污染物质会长期影响水库水...     

闽江河口富营养化数值模拟

基于改进的ECOMSED和RCA模型,针对闽江河口的地形特点,引入干湿网格判别法,建立适用于闽江河口的三维水动力水质耦合模型,模拟研究闽江河口的无机氮、无机磷、化学耗氧量和溶解氧等水质要素的浓度分布,并对海水富营养化状况进行评价.结果表明：构建的水质耦合模型能较好地反演闽江河口的水质特征;闽江河口的富营养化指数较高,基本处于重度富营养化状态,且富营养化指数呈现从感潮淡水区向海水区逐渐递减的阶梯状分布;三类主要污染物的表层浓度平面分布均从河口内往东南海域向外海逐渐递减.     

白杨水源地潜水水质的Monte—Carlo随机模拟

对白杨水源地的地质和水文地质条件进行简要论述，在此基础上建立了二维潜水地下水水流和水质的数学模模型。根据渭河水位、水质、降水量等随机变量的下，选取Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ随机模拟方法对水源地潜水的水流和氯离子浓度进行 价和预测，     

稳定塘内稻田降雨径流中氮磷输移的三维数值模拟

掌握污染物在农田排水稳定塘中的输移规律对控制农业面源污染具有重要意义.已有的研究主要集中在通过野外与室内试验监测探究稳定塘的污染物拦截效果与运行机制上,而缺乏对降雨径流过程中稳定塘内氮、磷污染物在三维空间输移的数值模拟研究.本文以多级农田排水稳定塘为研究对象,首先,对2015年水稻生长期内3场典型降雨进行了跟踪监测;然后,建立了多级稳定塘的三维水动力-水质迁移耦合模型,并应用坐标轮换法以实测数据进行了模型的参数率定;最后,对稻田降雨径流过程中稳定塘内氮磷的输移进行了三维数值模拟与模型验证,并探究了稳定塘分级数对氮磷拦截效果的影响.结果表明:率定后的模型各水质指标模拟值与实测值拟合较好;在降雨径流初期,总氮、总磷在垂向上表现为底层浓度大于表层浓度、横向上沿程浓度逐渐降低的规律;稳定塘级数的增加延长了水流停留时间,更有利于拦截氮、磷污染物.     

基于GF-1 WFV影像的浑河悬浮物浓度和浊度遥感反演研究

综合利用高分一号(GF-1)卫星WFV影像和地面同步水质实测数据,以沈阳浑河为实验区,分别建立悬浮物浓度和浊度反演经验模型。经验证分析GF-1WFV数据可有效反映浑河悬浮物浓度和浊度,且反演精度较好,结果均符合常规水质监测规律。同时基于浊度数据模拟的悬浮物浓度也具有较高的精度,拟合度达到0.68,可为今后简化浑河悬浮物浓度反演流程提供经验。将反演模型应用于GF-1卫星WFV数据,得到2016年9月浑河悬浮物浓度和浊度分布图,反映了浑河流域悬浮物浓度和浊度的空间变化规律。对GF-1卫星WFV数据和Thermo便携式浊度计综合运用进行中小尺度河流水质遥感监测有一定的参考价值。     

磷酸盐在大连湾时空分布的数值模拟研究

大连湾由于接受附近大量的工业和生活废水造成海域严重污染．影响大连湾水质的主要污染物之一为总磷．为此应用数值模型对磷酸盐的时空分布进行了模拟研究．验证的模型结果较好地再现了磷酸盐的时空变化．模拟结果显示,在空间分布上,磷酸盐集中在排污口附近区域,最大值出现在15^#监测点上;随季节变化,在夏季磷酸盐浓度最低为0．011mg／L,4月份达到高峰值0．22mg／L．陆源废水排放位置是影响磷酸盐浓度空间分布的主要因素．由模型计算结果得出的磷酸盐时空变化规律有助于大连湾海岸区域水质污染防治．