水质模型、生态模型及计算机模型软件

本文系统地介绍了有关水环境主要的形态模型、表面络合模型、点源和非点源污染模型及其计算机模型软件,并着重阐述了生态模型的发展及应用等     

GIS环境下流域降雨侵蚀动态模拟研究——以PCRaster系统和LISEM模型为例

本文结合ＧＩＳ和流域土壤侵蚀模型,对流域单次降雨侵蚀过程进行动态模拟研究。首先概述土壤侵蚀模型与ＧＩＳ结合的三种方式和特点;其次介绍地理信息系统ＰＣＲａｓｔｅｒ 的空间动态模型语言及其表达方法、命令函数和动态模型的逻辑组成,以及使用该语言实现的与ＧＩＳ完全结合的流域水文和土壤侵蚀动态模型－ ＬＩＳＥＭ 模型;最后分析用ＰＣＲａｓｔｅｒ 系统和ＬＩＳＥＭ 模型对黄土高原小流域次降雨过程进行动态模拟的实验结果,认为模型计算的总径流量和总土壤流失量具有较高的精度,模拟的径流过程线符合黄土高原小流域超渗产流的实际情况     

ASM3模型研究与运用

根据国际水质协会推出的ASM3利用MATLAB建立模型,通过实验确定进水水质及模型初值,通过模拟结果与污水处理厂实测结果对比,确定重要模型参数范围,并用结果对其他污水处理厂进行模拟,模拟结果与实测结果吻合较好.     

农业非点源污染模型研究进展及趋势

对农业非点源污染模型AGNPS作了简要的综述,重点介绍了农业非点源污染模型的结构、原理和输入输出参数,以及该模型在国内外研究现状,同时介绍了运用RS和GIS帮助获得模型参数的方法和途径,最后对模型在中国的发展前景进行了展望。     

网箱养鱼对简阳三岔湖水库总磷浓度和溶解氧影响的模型研究

本文依据湖泊、水库的箱式模型理论，建立了简阳三岔湖水库网箱养鱼总磷模型和容解氧模型。并利用这一模型对不同网养面积下三岔湖水库总磷浓度和溶解氧进行了模拟实验。结果指出：按照三岔湖１９９１年养鱼特征和水文特征，网养面积最好不超过４．４×１０４ｍ２，绝对不能超过６×１０４ｍ２。     

活性炭吸附处理电镀废水中的EDTA

采用颗粒活性炭对模拟废水中EDTA进行批式吸附实验,在实验中考察了恒温振荡器的振荡速度、温度、pH值等因素对吸附的影响,同时探讨了吸附等温线模型和吸附动力学模型。实验结果表明,在25％时活性炭对EDTA的吸附平衡时间为40h。在pH值为5．0、温度为25℃、振荡器振荡速度为200r／min、活性炭粒径为1～2mm、活性炭加入量为10g／L的情况下,EDTA的浓度在48h内由368．8mg／L降低至76．34mg／L,对应的COD值从305．9mg／L降低为67．21mg／L,去除率达到了79．3％。活性炭对EDTA的吸附符合Langmuir吸附等温线模型,其吸附行为可以用准二级吸附动力学模型来描述。     

AERMOD与EIAA大气预测模型在环境影响评价中的应用比较

大气环境影响预测是环境影响评价的一项重要内容,为准确评价项目实施后对周围大气环境的影响,需采用合适的大气预测模型.从大气预测模型系统组成原理、应用范围、应用过程、预测结果等方面对AERMOD和EIAA大气预测模型进行比较,分析两种模型在大气环境影响预测中的优缺点.     

中国建筑业生态经济效率测度及影响因素

基于Super-SBM模型测算中国建筑业的生态经济效率,并运用Tobit模型对建筑业生态经济效率影响因素进行分析。结果表明：2007—2018年中国各省份间建筑业生态经济效率存在异质性,整体表现为东部、东北、中部、西部地区依次递减;优化能源消费结构、提升居民消费水平可显著提高建筑业生态经济效率;提高技术发展水平、优化建筑业产业结构、转型发展装配式建筑和贯彻实施绿色建筑理念对于提高中国建筑业生态经济效率具有重要作用。     

灰色预测模型及分布活化能模型在废电路板热解中的应用

分别在管式炉反应器和热天平上对废电路板的热解行为进行实验研究。在管式炉反应器上考察了在同一升温速率（20 K/min）下不同热解终温 (400、500、600、700和800℃) 对废电路板热解产物产率的影响。在相关实验数据的基础上尝试用灰色理论及方法建立基于热解终温的废电路板热解灰色产率预测模型GM(1,1),预测结果与实验数据对比表明,该预测模型精度较高,能够较好地对不同热解终温下废电路板热解产物产率进行预测。此外,在热天平上获得的不同升温速率（10、15和20 K/min）下的热失重曲线表明,废电路板的失重速率峰随升温速率的提高逐渐向高温侧移动。采用分布活化能模型对废电路板热失重曲线进行动力学分析,获得废电路板热解活化能的变化曲线。计算结果表明,废电路板热解过程中活化能并不是单一数值,而是随失重率变化的一个函数。所得废电路板热解活化能值在140～250 kJ/mol范围内变化,当失重率在10%～60%之间,活化能值总体呈缓慢上升的趋势,但当失重率＞60%时,活化能值由155.4 kJ/mol迅速增加到244.4 kJ/mol。     

高活性脱硫剂增湿脱硫过程的数值模拟

对增湿脱硫实验装置进行了数值模拟研究,详细了解反应器内的三相流动、碰撞和蒸发过程,依据流体动力学原理,将气相和脱硫剂颗粒作为连续介质和拟流体,以在欧拉坐标系中描述,将水滴作为离散相,以在拉格朗日坐标系中描述,建立质量、动量、能量和湍动能耗散的输运方程及液滴蒸发、碰撞、运动方程,分别计算气体和液滴轴向速度、反应器内温度的径向分布,其液滴轴向质量浓度、脱硫剂捕集效率,计算数据与试验值吻合较好。     

混凝搅拌内部流场数值模拟分析

通过对圆形搅拌容器内部流场的数值模拟,从湍流速度场、湍动耗散率和湍动能3个角度来分析该容器内的二维空间流态变化,及其对混凝过程中颗粒碰撞和絮体成长的影响,针对其不足之处,提出改进模型:方形、圆形挡板、多边形、圆角和方形导流板模型,并分别比较各模型在不同转速下的内部流场的变化。结果表明,在相同截面积的条件下,圆角模型更有利于颗粒的碰撞粘结和絮体的成长。     

GM（1,1）模型与一级动力学模型的参数关系

用数学方法推导出了用以描述ＷＲＦ菌生化降解ＴＮＴ废水的两种模型之间参数关系。对实验数据进行了检验。分析了两种模型的近似程度，并且提出了一个获得适当的修正公式的方法。     

公路交通噪声预测模型FHWA与RLS90的比较

为了了解我国长期以来使用的两种公路交通噪声预测模型,即美国联邦公路局(FHWA)模型和德国RLS90模型的预测精确性,通过理论分析,比较了RLS90分段模型、RLS90长直线模型、FHWA模型的差异,并通过实际测量值对3种模型的计算结果进行了验证,表明RLS90模型在高速公路交通噪声预测中略优于FHWA模型。     

京津冀地区生态安全评价及障碍因子诊断

京津冀地区生态环境保护一体化是推动京津冀协同发展的重要保障.基于DPSIR模型和障碍度模型对北京市 、天津市和河北省进行了生态安全评价和障碍因子诊断.结果显示:(1)2008—2017年,京津冀地区的生态安全水平整体呈现向好的趋势;(2)北京市影响生态安全的主要障碍因子为国内生产总值增长率、SO2排放量和每万人拥有公共...     

基于Prophet-随机森林优化模型的空气质量指数规模预测

长时间的规模预测有助于从宏观角度分析事物的发展趋势与规律。对上海市2013—2017年逐日空气质量指数(AQI)进行分析,在此基础上建立了Prophet-随机森林(RF)优化模型。Prophet模型将AQI时间序列趋势分解为趋势项、季节项、节假日效应;RF算法用于弥补Prophet模型无法预测随机非线性部分的缺点,对Prophet模型进行优化,将Prophet-RF优化模型用于AQI的规模预测。结果表明:相比于Prophet模型,Prophet-RF优化模型的预测效果更加精确,其中,拟合值的均方根误差和平均绝对误差均减少了0.161,预测值的均方根误差和平均绝对误差分别减少了0.434和0.399。Prophet-RF优化模型解释性强且精度高,对于时间序列的规模预测具有较明显的优势。     

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。     

基于改进型灰色神经网络组合模型的空气质量预测

基于空气质量数据不足及波动较大的情况,将灰色GM（1,1）模型与人工神经网络模型组合并改进,建立改进型灰色神经网络组合模型。利用天津市2001—2008年PM10、SO2和NO2年均值作为原始数据预测2009—2010年PM10、SO2和NO2的浓度以进行模型精度检验,最后利用该模型预测2011—2015年天津市空气质量状况。结果表明,与灰色GM（1,1）模型、传统灰色神经网络组合模型相比,所建立的改进型灰色神经网络组合模型相对模拟误差小,预测结果更为可靠,可以用于空气质量预测。     

基于灰色马尔可夫模型的城市污水量预测

城市污水量是进行排水工程设计的基础数据,灰色系统理论在预测城市污水排放量中有着广泛的应用.基于2001-2009年天津市城市污水排放量数据,建立灰色模型对2010-2015年生活污水排放量和工业废水排放量进行预测;由于工业废水排水量数据波动较大,灰色预测结果不准确,采用马尔可夫模型对灰色预测结果进行修正.结果表明,灰色马尔可夫模型预测准确性高;预计2015年,生活污水排放量为65120.57万t,工业废水排放量为19339.39万t;随着时间的推移,天津市生活污水排放量在城市污水排放总量中的百分比越来越大.     

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。     

综合调水对苏州河周边水系水质影响的数值模拟

进行长期有效的水资源综合调度是实现2010年苏州河河水变清的综合整治目标的一项重要措施。为进一步论证该项措施对周边水系的水质影响,为综合调水提供科学的决策依据,利用MIKE11模型系统建立了上海市苏州河水系的水动力、水质模型,进行苏州河综合调水对黄浦江以及蕴藻浜水质的影响作用的数值模拟。分析表明,苏州河综合调水对松浦大桥取水口水质基本没有影响,并可以在一定程度上改善黄浦江干流中下游河段的水质;东引北排初期会增加蕴藻浜干流的污染负荷,持续调水6d后蕴藻浜干流河段的水质将得到改善。