混沌理论在河流溶解氧预测中的应用初探

基于混沌理论、相空间重构思想和嵌入理论分析涟水流域溶解氧的时间序列，计算吸引子维数和最大的Lyapunov指数，研究河流水质系统的复杂性特征。结果表明，河流溶解氧时间序列具有混沌特性，其外在表现为貌似随机的无规则特点；但系统本身内在的、固有的规律(表现在最大的Lyapunov指数)，表明短期预测河流水质变化是可行的，并应用混沌相空间模线性回归模型进行了预测，其预测结果对涟水流域的水质管理和控制具有一定的参考价值。     

有限单元算法在水质模拟中的应用研究

利用模拟河流水质的二维水质模型和有限单元算法,使用MATLAB软件进行计算程序的编写,开展该模型和有限单元算法在三峡库区水质模拟的适用性研究。有限单元法的基本思路是把一个连续的环境空间离散为若干个单元,每一个单元都可以是作为一个完全混合的子系统,通过对每一个单元建立质量平衡方程,从而建立起体系模型。模拟因子包括:BOD5、COD、NH3-N三项。由计算值与监测值进行比较后可知,与监测值误差最大的为NH3-N,可达23.8%;最小的为BOD5,误差为5.3%。由此可以说明,本课题的用于三峡水库水质预测的二维水质模型具有较高的精度,能够用来模拟预测三峡水库蓄水以后的水质变化状况。     

多河段BOD—DO模拟信息系统研制

采用一维稳态多河段BOD—D0模型，运用Visual Basic语言编制了河流水质污染预测模拟信息系统，对滏阳河进行了水质污染模拟预测。     

BOD-DO耦合人工神经网络水质模拟的研究

将人工神经网络的理论和方法引入河流水质模型的建筑中，提出了BOD－DO耦合BP人工神经网络水质模型，应用长江干流重庆段的实测水质样本对模型进行训练与 检验表明：该模型用于水质模拟可行且精度较高，为河流水质模拟开辟了一条简便可行的新途径。     

都柳江河道急流-深潭-沙(砾)滩系统水质差异研究

河流是流域生态系统的重要组成部分,河流形态结构与水质变化间关系研究可以为河流生态修复提供理论依据。河流是由急流-深潭-沙(砾)滩不断重复出现构成的系统,急流-深潭-沙(砾)滩是河流的基本结构单元,并以都柳江上、中、下游9个急流-深潭-沙(砾)滩单元为对象,测定了水质指标,分析了山区典型河道基本结构单元与水质变化之间的关系。结果表明:都柳江深潭水体中氮素浓度与pH值大于急流,其浓度分别是总氮0.97mg/L和0.87mg/L;硝酸盐氮0.60mg/L和0.56mg/L;氨氮0.22mg/L和0.20mg/L;pH8.22和8.14。而磷素、溶解氧、BOD5和COD则是深潭小于急流。其浓度分别是总磷0.0187mg/L和0.0202mg/L;正磷酸盐0.0070mg/L和0.0085mg/L;溶解氧11.93mg/L和13.50mg/L;BOD53.75mg/L和5.36mg/L;COD10.986mg/L和12.807mg/L。电导率深潭与急流相等,均为169.7μS/cm。方差分析表明,深潭与急流水体总氮和硝酸盐氮在夏季差异极显著;磷素和pH在春季差异极显著;电导率在秋季差异极显著;氨氮、溶解氧、BOD5和COD差异均不显著。研究工作显示,河流形态结构变化影响着水环境质量,急流-深潭-沙(砾)滩不断重复出现使河流水质得到改善,在河道生态修复中需要遵循河流形态结构规律以便提高河流的自净能力。     

滇池二维分层水质模拟研究

将三维问题“二维化”的分层迭代计算方法引入滇池水质模拟中，建立了湖泊二维分层水质模型，对滇池流场和总氮浓度场分两层进行了模拟计算，计算结果表明，该模型应用于滇池是成功的。     

基于贝叶斯-微分进化算法的小沿河应急水库(拟建)水质预测

为预测拟建小沿河应急水库蓄水后生态净化工程对水质的影响,构建河流污染物衰减模型和Streeter-Phelps模型对入库河道中高锰酸盐指数(COD_(Mn))、溶解氧(DO)、总磷(TP)以及氨氮(NH_3-N)进行预测,同时构建沃伦维德模型,预测库区TP及NH_3-N的浓度变化,并运用贝叶斯-微分进化算法得到最大可能的模型衰减系数。结果表明:应急水库生态治理工程对水质具有一定程度的提升,但是随着取水量的增大,小沿河应急水库对污染物的衰减作用逐渐减小,水生态平衡区富营养化程度由贫营养化程度转变成富营养化程度。在设计取水量50万m~3/d的条件下,生态净化工程对水质提升作用不明显。     

滇池流域受污染河流原位处理技术研究

采用生物膜技术对滇池流域受污染入湖河流进行原位处理实验,结果表明该方法能够有效的解决受污染河流黑臭问题,能够较好的改善河流水质,降低河流中污染物的量。实验直接布设于天然河道中,系统运行效果受到降雨、上游水质变化、反应区溶解氧浓度、生物量和水力停留时间的影响。实验中通过对各影响因素的分析和改进,使系统可达到稳定的去除效果,处理后的出水透明度达到1 m以上,COD去除率达42.2%,BOD5去除率达41.4%,总氮去除率达17%,氨氮去除率达14%。生物膜技术应用于受污染河流的原位治理,是一种适合滇池流域污染治理的有效方法。     

基于地下水补给的河流水环境容量计算方法研究

受污染地下水以基流的形式渗入地表水,对其水环境容量产生了影响.文章在地下水连续补给下忽略弥散的一维稳态水质模型解析解的基础上,提出了地下水连续补给下河流水环境容量的计算方法.同时,推导出了水环境容量与地下水污染物浓度、补给强度的关系式以及临界地下水污染物浓度计算公式,最后通过案例检验了公式的实用性和正确性.研究认为:临...     

有限单元法在复杂河段二维水质模型计算中的应用

本文探讨了复杂河段二维水质模型有限单元法的求解方法．并计算了大源渡水库对湘江衡阳城区段水质的影响，应用本文的方法可以进行复杂地形条件下二维河流水质的模拟与预测。     

混沌理论在水质预测中的应用初探

基于混沌理论、相空间重构思想和嵌入理论分析涟水流域溶解氧的时间序列,计算吸引子维数和最大的Lyapunov指数,研究河流水质系统的复杂性特征。结果表明,河流水质时间序列具有混沌特性,其外在表现为貌似随机的无规则特点;但系统本身内在的、固有的规律(表现在最大的Lyapunov指数),表明短期预测河流水质变化是可行的,并应用混沌相空间模线性回归模型进行了短期预测,其预测结果对涟水流域的水质管理和控制具有一定的参考价值。     

非点源水质模型研究

在国营农场具有完善灌溉条件下,运用静态的Streeter-Phelps模型研究了污染物质在排水支水沟(或河流)中的迁移变化规律,推导出适合农场面源的水质模型。     

平原区二维复杂河流水质模拟计算

研究了湘江航运大源渡枢纽工程对湘江衡阳市区段水质影响的二维的数值计算方法，研究河段具有河道弯曲、分汊、江心有洲的复杂特点，应用有限单元法与单元网络划分的有关理论，在河流速度场资料的情况下，建立了利用河道水下地形图进行河不质数值计算的方法，并计算出了研究河段水质的浓度场分布，应用所建立的方法，可以进行各种复杂地形条件和不同水位情况下平原区线水河流水质的数值计算。     

应用TOXI模型进行重金属在河流中迁移转化规律的研究

ＴＯＸＩ模型是美国环保局的ＷＡＳＰ（水质分析模拟程序）中的一部分，由于该模型考虑了法染物质在河流中溶解态，颗粒态和底泥态的分布关系，对于模拟重金属在河流中的２好。为计算结果的可靠性，首先应对重金属浓度的衰减变化特性进行研究，本文重点讨论的是重金属在河中迁移的过程，并如何将这一过程用数学公式来进行模拟。     

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。     

环境保护管理 环境规划与环境管理

X32200700844有限单元算法在水质模拟中的应用研究/许其功(北京师范大学环境学院)…∥环境科学与技术/湖北省环科院.-2006,29(9).-11~12,21环图X-21利用模拟河流水质的二维水质模型和有限单元算法,使用MATLAB软件进行计算程序的编写,开展该模型和有限单元算法在三峡库区水质模拟的适用性研究.有限单元法的基本思路是把一个连续的环境空间离散为若干个单元,每一个单元都可以是作为一个完全混合的子系统,通过对每一个单元建立质量平衡方程,从而建立起体系模型.模拟因子包括:BOD5、COD、NH3-N三项.由计算值与监测值进行比较后可知,与监…     

有限元法解水质模型的应用

本文介绍应用有限元法来求解一个可以预报随时间而变化的污染源及其所生成的下游各时刻、各断面的污染物浓度的水质模型。一、非稳态污染源的水质模型河流水质模型的基本方程式,是利用连续性原理及质量平衡原理而推得天然河流紊流扩散基本微分方程式,一般都是按研究课题的需要对它作简化来求解,由此得到常见的各种类型的水质模型。在实践中,研究中、小河流的水质模型,其特点是污染物质很快可达到全断面完全混合。     

BP模型在河流水质预测中的误差分析

为验证BP模型在河流水质预测中的有效性，利用仿真技术模拟一条河流污染物变化趋势，产生大量的河流水质参数数据。用上游已知河段的水质数据预测该河流下游10个检测断面的水质状况。预测过程分2种情况进行：长距离预测（一次连续预测下游10个河段）和短距离预测（每次连续预测下游2个河段）。并以MSE函数生成均方误差作为对2种预测方法性能的检验，结果显示，长距离预测的性能低于短距离预测，2种方法对溶解氧预测的均方误差为0.432和0.035，对生化需氧量预测的均方误差分别为0.243,0.055。     

论BOD值的影响因素

1前言BOD是水质监测的重要项目之一。它用于评价水质受污染程度，是水质有机污染综合性指标；它用于评价生化处理构筑物的效率，探明废水的可生化降能性，并为设计污水处理厂工艺设备提供参数。BOD测定是一种经验的生物实验方法，BOD测定是在某种指定条件下，由生物化学和化学作用共同产生的结果。为得到可靠BOD值就必须充分理解测定内容，严格按操作规范进行。因为当变更任何一种条件时，都将影响BOD值。这些条件包括PH值、温度、微生物的种类和数量、稀释度，以及妨碍微生物增殖的物质和过剩溶解氧等等。另外，由于BOD实验周期较…     

一维河流水质模拟

利用Streeter-Phelps方程进行一维河流水质模拟要求河段流量、流速及其它参数保持衡定,对于一条天然河流,我们可以利用分段的方法来满足这一要求,即根据注入污水,引走河水及河段参数(K_1、 K_2)等来进行分段。对河段长度L满足下式: