河流水质模型

河流水质模型的研究是近十几年来研究得比较广泛而且较深入的课题,而且将研究的水质模型比较成功地用于河流、流域的水质规划和管理。如QUAL-Ⅱ是一个应用得较成功的一个例子。目前使用的许多水质模型是在S-P 模型的基础上加以修正而获得的。     

概论

自 Streeter-Phelps 水质模型建立以来,水质数学模型在环境问题研究中的应用越来越广泛。水质模型作为水质规划和环境质量管理的有效工具有了较大的发展,特别是近几十年,在环境污染控制和水质规划研究中,水质模型显得尤为重要。利用水质模型进行河流、湖泊、水库及河口等的水质规划已取得了成功。一些在五、六十年代曾经严重污染的河流,如芝加哥河、泰晤士河以及特拉华河口等利用所建立的水质模型进行     

城市内河综合水质对再生水补水的响应

为解析再生水补水对城市内河水质的影响,以合肥市塘西河为例,采用一维水动力水质模型,结合模糊模式识别方法,研究再生水补水位置、水质和补水量对塘西河水质的影响。模拟结果表明:再生水补水改变了河流水动力特征、污染物负荷及其扩散降解过程,影响河流水质空间分布,且对补给点附近的河流水质影响最为显著;通过模糊模式识别分析发现,补给点越靠近上游对河流水质的改善作用越大,提高补水水质或增大补水水量均可进一步改善河流水质。     

编者的话

“环境研究中的水质模型”一文是作者根据从事水质模型研究的实践,吸收国内外各种水质模型的长处,综合国内外文献而编写成的。河流水质模垫是研究水环境污染、水质规划、水污染控制及水质管理必不可少的工具。为了更好地运用水质模型于我国环境科学研究,作者取各家之长,介绍并讨论各种水质模型及其参数识别等问题。附有十四个计算机程序,供环保科研工作者参考。 西德环境问题专家 Dr.W.Kinzelbach     

鸭绿江下游水质模型研究

本文采用含有藻类光合、呼吸作用的DO—BOD耦合模型,模拟鸭绿江下游河流段的水质状态;采用二维曲线正交坐标系统模拟河口段的BOD、COD、DO、NH_4~-—N、NO_2~-—N、NO_3~-—N和酚的状态。对于河流模型中的各个参数作了比较详尽的研究,探讨了估计参数初始值和综合估值的多种方法;对于河口模型,重点研究了二维曲线正交坐标系统的离散化处理和多水质组分的耦合计算问题。河流模型和河口模型都已经过实际监测数据的验证。这两个模型对于含藻类的河流与二维河口的水质模拟具有推广意义。     

简化河流水质1号模型(RWQM1)实验研究

为了建立标准、一致的河流水质模型,并使它们可与标准活性污泥模型直接相连,国际水协会(IWA)专门成立了河流水质建模任务组,并发布河流水质1号模型(RWQM1)。根据河流水质1号模型(RWQM1)子模型选择原则,通过试验研究,得出以下两点结论:(1)简化河流水质1号模型能充分考虑废水生物处理自身的特点,较为深入地反映活性污泥生物反应过程的主要行为;(2)通过参数灵敏度分析,发现对模拟COD值影响较大的动力学参数是kgro,H,aer,To和khyd,To,对模拟TP值影响较大的动力学参数是kgro,H,aer,To、kgro,N1,To和βN1,对模拟NH3-N值影响较大的动力学参数是kgro,N1,To和βN1。     

水质规划概率模型的研究

着重分析了河流水文状况的对河流水质的影响，分析和研究了水污染的变化规律，以氧亏值作为水质的约束指标，以河流量的Ｐ－Ⅲ型概率分布为基础，建立了水质控制模型，并以保证率来控制水污染，用概率论和数理统计的方法对这一模型进行求解。     

基于智能优化算法的河流水质模型参数的优化简

为探索河流水质模型参数新的求解方法，根据有限的实测数据，分别应用免疫进化优化算法和免疫进化优选的捕食搜索算法，对河流水质模型计算公式中的多参数进行优化。将优化得到的计算公式用于国内外若干河流的河段中DO浓度值的拟合，并与实测结果进行了比较。结果表明，将免疫进化优化算法或免疫进化优选的捕食搜索算法优化得到的水质模型参数精度不仅较高，而且相对稳定，从而为河流水质模型参数的优化提供了一种新方法。     

河流温度模型

对于所有的水质因素,其中温度是非常重要的变量之一。因为大多数影响水质的过程都与温度密切相关。这些过程包括化学的、生物反应、氧的溶解过程以及藻类生长等等。研究温度对水体的影响、建立相应的温度模型是水质模型研究的重要组成部分。本章将讨论温度与水体的关系,并建立相应的河流温度模型。     

基于智能优化算法的河流水质模型参数的优化

为探索河流水质模型参数新的求解方法，根据有限的实测数据，分别应用免疫进化优化算法和免疫进化优选的捕食搜索算法，对河流水质模型计算公式中的多参数进行优化。将优化得到的计算公式用于国内外若干河流的河段中DO浓度值的拟合，并与实测结果进行了比较。结果表明，将免疫进化优化算法或免疫进化优选的捕食搜索算法优化得到的水质模型参数精度不仅较高，而且相对稳定，从而为河流水质模型参数的优化提供了一种新方法。     

改善深圳河水质的补水方案及生态影响初步分析

深圳河旱季天然径流量小而污染负荷高,为了改善河流水质,在削减入河污染物的同时有必要采取补水措施。利用水质模型,计算了不同污水处理率下,分别以污水资源化再生水、珠江口海水和大鹏湾海水为补水水源时,深圳河达到基本不黑臭所需的补水量。讨论了补水方案对河流水质、盐度、水动力条件的改变及其对生态系统的影响。研究表明,引海水对河流生态系统的冲击不容忽视。而污水资源化是较优的补水方案。     

闸坝河流水质模型及实例研究

分析了闸坝控制河流具有水库特征，在比较已有闸坝河道水质模型的基础上，提出应在以下两方面改进，必须考虑蓄水量的变化，应能反映出水质沿程变化，在此基础上研制了新的闸坝河道水质模型，并进行了案例研究，证明了模型的有效性。     

本质模型在河流(河口)、湖泊(水库)水质管理中的应用

水质模型适用于河流、河口、湖泊及水库的水质预测、水质规划和水质管理.本文着重介绍了线性规划在水质管理中的应用,动态规划法在环境问题中的应用,并以桂林城市发展对漓江水质的估算和沱江氮污染容量的估算为例论述了水质模型在污染防治中的应用.     

苏南某市河流水质参数时空变异性研究

以苏南某市区320km2内的河流为研究对象,基于对高锰酸盐指数、NH3-N、TP3个主要水质参数的监测,应用地质统计学的变差函数球状模型和Kriging插值法,对河流有机污染指标、富营养化指标进行了空间插值,用以揭示其时空分布特征及变化趋势,并绘制了时空分布等值线图。结果表明,受不同区域污染物来源的差异、不同河道自身条件的差异和不同水期水生植物、入流水量、河水流动性的差异等因素的影响,研究区河流水质参数呈现出不同的时空变异特征;各水质参数污染均相当严重,尤以富营养化指标氮磷最为显著。     

多污染源、多取水口城市河流实用水质模型

本文提出污染复杂、污染源密集、且有多个取水口的城市河流水质模型(包括BOD/NH_3-N/NO_2~--N/NO_3~--N/DO多级藕合模型)的建立方法,导出了完全混合式单元河段水质模型参数估值及水质模拟计算公式,并通过实例说明其科学性和可行性。     

万家寨引黄北干线桑干河道输水水质模拟与控制

主要对采用河道输水方案的山西万家寨引黄北干线桑干河道水质进行模拟与控制研究,依据各水体特性建立河流水质数值模型和水库数值模型,运用系统分解方法将整个研究河道分解为若干个河段,并采用情景分析方法生成3个水质模拟情景,分析模拟结果表明,在山阴取水口和怀仁取水口水质达地表水Ⅲ类标准条件下,册田水库的入水水质不达标。应用反演思想生成2个水质控制情景和3个子情景,在水库出水口水质达标的情况下,分析确定沿河各排污口的污染物排放控制量,给出了保证册田水库水质安全的控制方法。     

基于时序蒙特卡罗方法的某铬盐场污染地下水泄漏风险

突发性污染地下水泄漏对周围水环境的影响具有重要研究意义。借鉴时序蒙特卡罗(SMC)方法来模拟污染源运行状态,并结合相应的河流水质模型,对污染地下水泄漏后造成的河流水质超标风险概率进行研究;利用健康风险评价模型,对污染物泄漏时水环境造成的人体健康风险进行评价。以某铬盐场为例验证该方法的稳定性和实用性。结果表明,该场地受污染的地下水对人体健康产生的危害程度为中级,其超标风险概率随模拟时间的增加而趋于稳定。     

城市河流水质常规评价技术研究

运用综合水质标识指数法,对我国河流水质评价面临的关键技术问题,包括水质评价方法、水质评价项目,水质级别评价,水环境功能区达标评价、水质定性评价、河流及水系整体水质比较、水质随时间和空间变化等作了明确界定,并介绍了在上海河流水质评价中的应用。     

重庆市重污染次级河流伏牛溪水污染控制与水质改善

针对重庆市部分次级河流耗氧污染物负荷高、水动力学弱化、河流生态系统退化等问题,选取重庆市典型次级河流伏牛溪为研究对象,以水质目标管理为指导思想,开展重污染河流水污染控制与水质改善研究。以V类水为水质目标,通过划分治理单元,开展河流水环境容量核算,分别提出基于现状条件、规划用地及上游补水2种情景下的污染负荷削减计算;根据削减负荷分配的结果,提出各个治理单元的污染负荷削减目标与治理措施,并开展目标可达性分析。治理工程实施后,重庆市伏牛溪水体中主要污染物的平均浓度及年达标率满足考核要求,该方案为我国山地城市重污染河流的水环境治理提供很好的参考。     

面向城市水系环境需水的再生水空间配置——以深圳市宝安区为例

以深圳市宝安区为例,探讨以再生水满足城市水系环境需水的方法.应用一维恒定与非恒定水质模型计算了4种补水水质方案下该区10条主要河流的环境需水量,从水量平衡角度提出全区再生水BOD5的平均值,并进一步分析了补水水质与河流环境需水量的关系.结合该区水系与污水处理系统空间位置,提出3种再生水的空间配置方法.结果表明:茅洲河和...