不确定性方法耦合水质模型研究综述

水质模型是模拟和预测水体中污染物迁移和转化的重要工具.水质模型作为水环境保护的有效工具,已经广泛应用于环境污染控制和水质规划管理中.详细清晰地阐述了水质模型的研究进展、几种常用的确定性水质模型的特点及适用范围、在模型构建的过程中产生的不确定性的研究方法、模型结构的不确定性研究方法以及不确定性方法与水质模型耦合的研究现状,并说明了水质模型未来的研究方向和发展趋势包括:加强对模型的不确定进行数学描述与评价,在模型构建过程中,各种不确定性方法应相互渗透;将不确定性研究方法与传统的水质模型进行耦合,构建各种不确定性水质模型的多样化、复杂化、耦合化;将水质模型与“3S”技术结合,使应用水质模型实时、动态的反应水质变化成为可能.     

河流水质系统的灰色规划方法和应用

借助于河流水质灰色模型,可以对河流水质系统进行灰色规划。灰色规划考虑了实际河流水质系统中客观存在的不确知因素和偶然因素影响,概述了河流水质系统的灰色规划模型的构造、河流水质系统灰色规划模型的求解及其在四川沱江水质系统规划中的应用。     

流溪河水质模拟

本利用“七·五”科技攻关期间建立的流溪河水质模型进行水质模报．以估计汽溪河系统中各因素的变化对河汽中水质分布的影响．通过实际的水质模拟，进一步验证模型的合理性．为流溪河水污染控制规划与环境管理提供有力的数学工具．     

地表水水质模型概述

近些年来,我国水环境问题日益凸显,借助水质模型对水污染问题进行研究,并为相关管理和规划提供技术支持已经成为水环境研究的热点。本文阐述了地表水水质模型的概念、发展以及分类,介绍了几种当前比较成熟的地表水水质模型,并对地表水水质模型的未来发展做了展望。     

随机模拟在常州运河水质规划中的应用

以常州运河的水质规划为实例,讨论了确定性水质模型的随机模拟。讨论中引进了主观概率和客观概率的概念,用泰勒级数确定客观概率分布,用可能最大机率法估计主观概率分布,并给出了在实施不同规划方案时的水质概率曲线和水质达标的保证率。计算结果表明,使水质恶化的各种随机因素的作用不容忽视,各种水污染治理措施只能降低水质超标的风险水平。     

近海水域综合水质模型WAHMO在大连湾的应用

针对大连湾潮流和水质季节变化循环以及分层的特点，采用了三维水动力学和水质模型模拟大连湾污染物长期迁移，转化规律。模型综合考虑了近海水域水动力学，污染物的物理，化学，生物相互作用，预测了大连湾一年内水体不同深度的水质参数变化，为大连湾的水质污染防治及制订环境管理规划提供了科学依据。     

影响系数矩阵在河流水质规划中的应用

河流水质规划中常常要用水质数学模型来模拟水体的水质、刻划岸边污染带、对水质进行预测，并结合其它模型对污染物排放进行总量控制，以及对污染方案进行水质验证。由于水质数学模型的单向性（即数据只能从输入流向输出），在实际工作中当需要逆计算时（如计算水环境容量等）往往采取试算法，工作量较大。本文介绍的影响系数矩阵法可以方便快捷地完成上述各项工作。此法在中英国际合作项目“长江、嘉陵江水污染控制规划研究”中已采用，效果较好。     

河流水质大系统灰色非线性规划的分解协调方法

对多排污口和复杂河系排污的水质规划问题进行了研究,探讨了河流水质系统的广义不确定性,建立了河水质灰色非线性规划模型。针对河流复杂排污体系的灰色非线性规划面临的高阶、高维和非线性问题,提出运用大系统理论分解协调方法解决上述问题。在此基础上,定义了灰凸集,灰凸函数,灰凸规划,证明了灰色非线性规划模型的厂广Ｋｕｈｎ－Ｔｕｃｋｅｒ条件。实例研究表明,本模型与方法合理、可信、适合于一般含灰参数非线性规划问题     

湖泊(水库)网箱养鱼水质模型研究

针对温带地区深水湖泊（水库）中常见的热分层现象，在北京市密云水库网箱养鱼对水质影响的实例研究中，提出了经过修正的夏季双箱模型和冬季单箱模型．为密云水库的水质污染防治及制定环境管理规划提供了科学依据．     

沱江水质规划目标确定研究

<正> 水质规划就是全面,系统,综合地考虑一个区域内的社会、经济、技术和水环境质量等因素的现状与发展、提出规划期限内合理水质目标及其实施方案。因此,水质目标确定研究是水质规划中较为关键的工作。能否确定出符合实际情况的水质目标是水质规划成败的关键所在。木文在水质目标确定研究方面作了一些探索。     

京杭运河(杭州段)河网水质模拟

京杭运河杭州段河网属于典型的平原河网地区,根据平原河网的水流以及污染特点,利用一维对流扩散方程建立了该地区河网水质模型,采用全隐中心差分格式离散方程,并用追赶法求解。对京杭运河杭州段河网进行水质模拟,并利用2007年上半年常规水质监测断面水质监测数据对模型计算结果进行验证。验证结果表明水质模拟结果较为理想,模型能较为准确的反映河网水质变化趋势,可以用于该地区河网水质改善研究。     

河流水质系统灰色模型的识别、模拟和应用

借助于灰色系统理论的思想和方法可以构造河流水质灰色模型,根据实测水质资料可以识别出河流水质灰色模型中的最优灰参数,在此基础上,可以对河流水质系统进行灰色模拟。灰色模拟考虑了实际河流水质系统中客观存在的不确知因素和偶然因素影响。本文概述了河流水质灰色模型的构造、河流水质灰色模型的研究意义、河流水质灰色模型的灰参数识别、河流水质系统的灰色模拟及其在四川沱江水质系统模拟中的应用。     

基于贝叶斯网络的河流突发性水质污染事故风险评估

事故造成的水质突发性风险评估对于河流水质安全管理具有重要意义.通过贝叶斯网络直观地表示事故风险源和河流水质之间的相关性,并用时序蒙特卡罗算法将风险源状态模拟、水质模拟和贝叶斯网络推理过程结合,可以对多个风险源共同影响下的河流突发性水质污染事故的超标风险进行量化评估.案例研究表明,多风险源对同一受纳水体的水质突发性污染事故风险的耦合影响十分显著,在进行流域水安全管理时必须对多风险源进行综合管理.同时,模型的诊断推理功能可为流域关键风险源识别和管理提供决策支持.     

中小流域综合水质模型系列的建立

根据中小流域的水文特点和实际要求，建立了综合水质模型系列、将河流、水库和非点源污染模型有机结合在一起，并对河流水模型加以改进，增加了模拟ＣＯＤ和底泥泛起功能，完成了保护水源地的决策性水质模型，模拟和计算了非点源污染随降雨径流进入水体的过程，利用本模型系列可对流域进行优化管理。     

永定河生态补水下渗对地下水质量的影响

以永定河北京段2019～2020年的生态补水为例,通过室内混合实验和淋滤实验研究河水下渗对地下水质量的影响.结果表明,水化学指标的种类与下渗前相比无变化,水-岩相互作用对指标浓度的改变作用也比较有限,指标的浓度水平总体上介于河水和地下水之间.下渗水对地下水质量的改变作用从根本上取决于河水与地下水的质量差异和河水的补给量...     

广州潮汐河网水质预测数学模型研究

采用有限控制体积法和隐式离散基本水质方程,根据潮汐河网的特点,利用半控制体积概念和迭加原理,导出一种适合于任意形状的均匀混合型潮汐河网水质方程的分缓解法。应用广州潮汐河网两期水文水质同步实测资料,建立溶解氧动态模型,并进行了不同条件下的水质预测,初步揭示了广州潮汐河网半月潮期间的水质变化特性。      

城市河网水系多参数水质系统模拟研究

近年来,随着城市水环境综合治理的进行,城市河网水环境的污染特征由有机类污染向富营养化污染发生转变。从污染组分的相互影响机理出发,利用物质守恒的基本原理模拟污染水体多参数水质组分的迁移转化规律,并且对水质模型中的各项参数进行了优化处理。以苏州市古城区应用为例,其水质模型验证结果为：CODMn计算值与实测值相对误差小于30%的点据占总点据的100%;氨氮计算值与实测值相对误差小于35%的为86.67%,研究结果说明经过参数优化处理的水质模拟系统能够较为精确地模拟城市河网水体的污染特征。     

基于Matlab软件自动化求取参数的HEC-RAS模型构建

水质模型是水环境模拟的重要工具,近年来越来越多的应用于水环境预测与管理中,但平原河网水质模拟一直是个难点.本研究采用HEC-RAS模型开展湖州市长兴城区平原河网水动力和水质模拟.模型的水质模块率定采用Matlab软件自动化求取参数,代替常规试错法求参率定,减少了人工干预,提高了模型率定效率.HEC-RAS模型在平原河网地区水动力模拟结果较好,水质模拟结果基本符合要求,证明了HEC-RAS模型在平原河网应用的可行性,但模型的精度通常受水系概化、水文状况、污染源信息等因素影响,对于信息比较充分的短时段水质模拟其精度相对较好.