湖泊富营养化模型的研究进展

湖泊的富营养化是全球普遍关注的环境问题之一.湖泊的富营养化模型是防治、修复和治理湖泊富营养化的重要决策工具.按研究的侧重点不同,将湖泊富营养化模型分为简单回归模型、水质模型、生态模型和生态-水动力水质模型,并分别回顾了四类模型的研究进展.最后指出湖泊富营养化模型的发展趋势,强调不确定理论、3S技术、耦合模型是今后湖泊富营养化模型研究的重点,应在此基础上建立通用的模拟、预测、评价和优化模型,为湖泊富营养化管理提供科学依据.     

湖泊富营养化模型的研究进展

湖泊的富营养化是全球普遍关注的环境问题之一.湖泊的富营养化模型是防治、修复和治理湖泊富营养化的重要决策工具.按研究的侧重点不同,将湖泊富营养化模型分为简单回归模型、水质模型、生态模型和生态-水动力水质模型,并分别回顾了四类模型的研究进展.最后指出湖泊富营养化模型的发展趋势,强调不确定理论、3S技术、耦合模型是今后湖泊富营养化模型研究的重点,应在此基础上建立通用的模拟、预测、评价和优化模型,为湖泊富营养化管理提供科学依据.     

基于灰色模型和模糊神经网络的综合水质预测模型研究

水质状态变化趋势预测研究对水资源管理和维护具有重要的现实意义。提出了一种将灰色模型和模糊神经网络相结合的水质预测模型。首先基于改进的灰色模型预测出水体中各理化因子在未来一段时间内的指标变化,然后采用T-S模糊神经网络对各单因子的预测值进行数据融合,构建水质变化综合趋势预测模型,预测出下一时间段的水质整体状态指标。实验表明,这种方式用来预测湖泊水质变化趋势具有可行性;与BP网络模型相比,基于T-S模糊神经网络系统的模型具有预测精度高、模型系统稳定等优越性。     

基于小波变换的ARIMA模型在水质预测中的应用研究

近年来,黑龙江黑河流域的水质状况逐年恶化,而溶解氧(DO)是研究水体自净能力和污染程度的一个重要指标。通过收集该地区2010年48周的DO浓度数据,经由小波变换对数据进行高频和低频的分离,再分别建立ARIMA模型,由此预测未来5期的DO浓度值的变化。结果表明,该模型较好地反映了DO浓度值的变化趋势,预测精度更高,同时,反映出DO浓度值随季节的变化规律,以期为该地区的水质分析预测和水体保护工作提供参考。     

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.     

基于模型法的松花江流域“十一五”总量减排水质改善效益分析研究

定量评估"十一五"期间总量减排的水质改善效益,科学真实反映减排成效,是重点流域总量减排工作持续进行的关键。以松花江流域为例,核算不实施总量减排情景下松花江流域的COD排放量,基于流域一维水质模型、SPARROW模型、GBNP模型等建立松花江流域COD排放总量与水质的对应关系,模拟预测不减排情景下各断面的COD浓度。研究结果表明,流域一维水质模型的模拟结果相对合理,根据模型预测,若不实施减排,2010年松花江流域总体COD将增幅20.5%,其中干流COD浓度增幅4.2%,支流COD浓度增幅36.0%。     

基于MODIS数据遥感反演呼伦湖水体总磷浓度及富营养化状态评价

水体中总磷的浓度是衡量水环境的重要指标之一,对于水质和富营养化评价的研究具有重要意义。利用遥感卫星反演TP浓度并进行湖泊富营养化评价可以对湖泊TP浓度分布及富营养化程度进行全面整体监测,对水体水质实时动态监测和富营养化、洪灾等应急处理有较大的实用价值。以呼伦湖为研究区域,分别用2012年8月5日和2013年7月2日13个取样点的实测TP浓度值并结合同一天MODIS影像,进行TP浓度的特征波段选择,建立了基于MODIS遥感影像的半经验回归模型并进行验证,然后,应用模型反演呼伦湖2013年5—10月水体TP浓度值并结合舒金华修正营养状态指数模型进行富营养化评价。结果表明,在呼伦湖流域应用MODIS数据500 m分辨率中的第6、7波段可以较好地模拟水体中的TP浓度,呼伦湖2013年5—10月TP浓度分布较均匀,水体呈富营养化水平,与日常观测和其他学者得到的结果一致。研究表明,模型具有一定的预测能力,利用MODIS影像可以较好地对湖泊水体TP浓度进行反演并评价富营养化水平。     

石家庄市道路交通环境NO_x污染水平及ARMA模型预测

选择石家庄市区代表性路段作为研究对象,对其交通环境空气中NOx的污染水平进行现状监测。基于Matlab软件建立拟合模型,对下一时期的NOx污染趋势进行预测。结果表明,石家庄市交通环境中NOx小时浓度介于0.047~0.237 mg/m3之间,呈早晚高,且下午明显低于上午的日变化规律;NOx日均浓度介于0.076~0.211 mg/m3之间,其浓度与车流量呈明显的正相关性。利用matlab软件建立的ARMA模型能够较好地预测道路交通环境空气中NOx的浓度变化趋势。     

湘江株洲段镉污染动态模拟与情景分析

本研究利用美国环境保护局(USEPA)推荐的WASP水质分析模拟软件,对湘江株洲段2009年的镉浓度进行动态模拟,并进行总量控制的情景分析。对水文条件变化和源强变化2种情景下的河道镉浓度进行了预测。结果表明,WASP模型能较好重现镉浓度的时间变化规律。情景分析表明,水文条件和源强条件对镉浓度的影响在霞湾和马家河断面较为明显,且在枯水月份表现得更为明显。     

湖泊水质影响因素研究综述

湖泊水质受到自然、人文诸多因素的综合影响。综述了人类活动、水文及水动力、流域特征、水底沉积物、气候变化、生物因素等对湖泊水质的影响,其中人类活动是当前湖泊水质变化的主要驱动力。根据研究现状,还需加强其他因素特别是气候变化对湖泊水质影响的研究,针对具体的研究区域,从不同时空尺度揭示湖泊水质变化的主导因素,从而为水污染有效防治提供科学依据。     

GM（1,1）模型对TNT生化降解的研究

利用灰色系统理论中ＧＭ（１，１）的建模方法，对ＴＮＴ生化降解过程中浓度变化值建立了模型，并运用此模型对ＴＮＴ的降解浓度及天数进行了预测，通过与水质预测公式Ｃ＝Ｃｐｅ＾－ｋ１＾ｔ比较，发现达到该公式的水平，预测值与实测值吻合程度很好。     

逸度模型(上)

本文综述了D·Mackay的逸度模型。这种模型可用于化学品的风险性评价,预测化学品在湖泊、河流和单元世界环境中的迁移和归趋。     

改进的QGA-BP模型在弥苴河总氮量预测中的应用

水质预测对水环境规划、评价和管理十分重要。构建一种改进的量子遗传算法(QGA)优化BP神经网络的模型,即在量子遗传算法中引入了旋转角的动态改进策略和遗传算法的交叉变异操作,并以改进的QGA作为进化操作准则优化BP模型的权值和阈值。以弥苴河复杂水环境水质预测为实例,选取一组历史观测数据作为训练样本,对其进行分析。将结果与BP模型、QGA-BP模型仿真结果进行了对比,改进后的QGA-BP模型在进化代数、收敛速度和预测结果的准确率有较大提高。对弥苴河水质的预测结果表明,将改进QGA-BP模型用于水质预测是可行、有效的预测方法。     

杭州西湖总磷模型及其治理应用(Ⅱ)

在杭州西湖总磷模型及其治理应用(Ⅰ)的研究基础上,再用平面二维水动力方程、对流扩散方程(其中考虑了底泥沉降及底泥释放同时发生的水与底泥双层介质的交换)数值解,对一个进出水口,引水量2000万t／a8个点浓度的平面分布进行了验证,并研究了多个进水、出水口的布局和引水增加后对西湖各水域水质改善程度。又用最新水质资料作了预测验证。     

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     

垃圾渗滤液有机物浓度预测模型的建立及应用

在分析垃圾渗滤液有机物浓度变化规律的基础上,建立垃圾渗滤液有机物浓度预测模型,并通过模拟填埋实验求出模型参数.该模型预测值与实测值之间具有接近90%的相关性,表明模型预测值基本上反映了实测值的变化规律.同时,将此模型应用到广西南宁市城南垃圾填埋场坝下区,对坝下区垃圾渗滤液有机物浓度变化规律进行预测.结果表明,坝下区垃圾...     

一维有限段模型在小清河河口水质预测中的应用

本文建立了小清河-维河口有限段水质模型,并运用该水质模型预测了拟建的东营乙烯工程对小清河感潮段的水质影响,所获得的预测结论为有关部门确定东营乙烯工程废水的排污去向提供了重要的科学依据。     

盲数理论在湖泊总磷控制中的应用研究

根据盲数理论,定义了湖泊水环境系统盲参数的概念。在此基础上,结合经验总磷模型,通过对模型参数的盲数化处理,得到各种可能的取值区间及其相对应的可信度。根据对九寨沟内的湖泊,在一个水文年的监测资料的分析,采用Vollenweider式的经验总磷模型,对各个湖泊进行了总磷的平衡浓度预测。     

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。     

甘肃东河(成县段)水团追踪试验

水团追踪试验是东河水质预测的重要内容。本试验通过在现场投放配制的污水团,模拟未来的排污情况,取得实测数据,为研究重金属的迁移转化和水质预测提供必要的资料。试验表明,沉降作用是影响Pb、Zn、Cd浓度变化的主要因素,因此,控制悬浮物的含量是保护东河水质的根本措施。