理论教育 河流水质模型适用性分析:水质改善的理论与实践

河流水质模型适用性分析:水质改善的理论与实践

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:从表6.2和表6.3可以初步了解到美国水质模型的发展及其这些模型的适用性情况。荷兰DELFT水力学所、河海大学和太湖流域管理局联合开发的“太湖流域水量水质决策支持系统”,是适应太湖流域河网较为成功的一个计算模型,目前已得到了广泛的应用。表6.2美国通用的水质模型续表续表表6.3某些水质模型的应用范围与功能续表注○能应用:●如作为离散颗粒来处理可应用;*如作为保守成分处理可应用。

河流水质模型适用性分析:水质改善的理论与实践

从目前国内外的水质模型研究的水质组分来看,主要模拟的水质对象是有机污染物,它是一种典型的水体污染,综合反映耗氧有机物的BOD—DO水质模型具有普遍的重要价值,也是比较成熟的模型。各种结构较为简单的一般可降解有机物(如挥发酚)、无机盐、悬浮物质、放射性物质等的单组分水质模型也都达到了实用化的程度。从表6.2和表6.3可以初步了解到美国水质模型的发展及其这些模型的适用性情况。当然,美国水质模型的发展仅能代表当今国际水质模型发展的一种趋势,并不能代表其全部。如英国、荷兰等欧洲国家水质模型的发展大有领先之趋势,特别在模型的外部动态演示,与多媒体技术的结合等方面发展更快,使其水质模型更易为管理阶层所接收。

目前,国内水质模型的研究也得到了长足的发展。一方面,从国外引进了大量的水质模型,如QUALII、WASP、HEC2、DESERT、SWMM、TR—55等,加以消化吸收;另一方面,20世纪80年代以来国内也因地制宜地开发研究了一系列水质模型,使我国的水质模型的研究也取得了较快的发展。如:叶常明(1981年)建立的漓江水质数学模式,傅国伟、程声通等(1985年)进行的小清河河口水质预测模型,程振华(1988年)的国家水环境质量管理信息(NWEQMI)的系统化研究,余利仁、张书农等(1990年)进行水环境紊动污染深度平均方程数值模拟新模式,王嘉松、何友声(2001年)提出浅水流动与污染物扩散的高分辨率计算模型等。在跨流域调水和水资源调度方面,也有大量的数学模型研究成果,但主要是线性规划模型、统计分析模型和优化配水模型,涉及水质分析的模型较少,且大多是单一河道研究。在平原感潮河网方面,也有一定的数学模型研究,主要集中在南方地区。以黄浦江苏州河为例,曾先后有清华大学同济大学、河海大学、上海市水利局、上海市环保局等单位开发了一系列稳态、静态、准动态、动态的干流水质模型,为黄浦江和苏州河的污染治理发挥了巨大的作用。同时,一些区域的感潮河网模型研究也在不断开展。但由于目前黄浦江流域面源污染的不断发展,特别是上游水源地保护重要性的不断加强,黄浦江上游的水污染研究必须向建立综合性平原河网模型方向发展,开发大型平原感潮河网水质模型已成为必然。荷兰DELFT水力学所、河海大学和太湖流域管理局联合开发的“太湖流域水量水质决策支持系统”(DSS模型),是适应太湖流域河网较为成功的一个计算模型,目前已得到了广泛的应用。该模型在上海市水利片内部的节点较少,难以适应上海地区的研究的需用,但为区域河网研究提供了外部边界条件。为适应上海市河网研究的需要,上海市河网水力水质模型[水动力部分采用美国国家气象局(National Weather Service)的洪水测报模型(NWS FLDWAV)1998年11月的版本,水质部分采用WASP5为原型,结合上海地区河网的水文、地形、防洪设施、水利工程等特点,对原模型进行了较大修改和补充而建立的]的研究正在加紧进行,其中水力模型部分已通过水利部组织的专家验收。

表6.2 美国通用的水质模型

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续表(www.daowen.com)

表6.3 某些水质模型的应用范围与功能

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注 ○能应用:●如作为离散颗粒来处理可应用;*如作为保守成分处理可应用。

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