沿海河网地区水流水质模拟分析
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/hhhbb/archive/2006/06/23/1681.html《QUAL 一 2 K模型及其主要参数确定》S —P模型的基本思路是:他们认为水中溶解氧( DO) 随时问减少的速率与B OD的浓度成正比,水中溶解氧的减少主要是由于水中有机物在好气菌在分解中消耗水中氧气所引起的,并且与BOD降解具有相同的速度,即复氧的速度与氧亏成正比。
S - P模型只考虑了有机物降解和大气复氧对DO的影响,没有考虑有机物沉浮、底泥吸附等对DO的影响,因此其结果与实际有一定的差别。
有很多学者对其进行了改进,主要有以下3种模型:( 1 ) Thomas模型:对一维稳态河流,在S---P模型基础上增加了一项因悬浮物的沉淀与浮所引起的BOD速率变化。
( 2 ) Camp—Dobbins模型:在Thomas的基础,增加了底泥释放BOD和地表径流所引起的BOD变化速率和藻类光合作用和呼吸作用以及地表径流引起的溶解氧速率变化。
( 3 ) Oconnor模型:假定总的BOD是由含碳BOD(CBOI))和含氮BOD(NBOD)两项组成,模型不仅考虑了含碳化合物的耗氧,而且也考虑了含氮化合物的耗氧。
《W A S P水质模型在辽河干流污染减排模拟中的应用》WASP水质模型:WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)是由美国国家环保局开发的水质分析软件,可用来模拟常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律,是为分析池塘、湖泊、水库、河流、河口和沿海水域等一系列水质问题而设计的动态多箱模型。
WASP模型在中国渭河、苏州河、汉江等多个流域及水库已有成功的应用。
WASP模型由两个独立的计算机程序DYNHYD和WASP组成,两个程序可连接运行,也可以分开执行。
DYNHYD是一个简单的“Link—node”网络水力动态模型,产生的输出文件可为水质分析模拟程序WASP提供流量和体积参数。
总760期第二十六期2021年9月河南科技Henan Science and Technology华南某地区河涌水质分析报告王业腾陈军(中建生态环境集团有限公司,北京100191)摘要:为对华南某地区进行流域治理,对该地区的56条主要河涌进行实地踏勘,并对其中67个点位的8个指标进行水质化验。
通过分析河涌间的关系找到主要污染源河涌,再通过分析指标间关系判定河涌污染源类别。
结果显示,共找出11条主要污染河涌,多条工业污染严重河涌自身污染严重且污染周边与下游河涌。
针对这种情况,提出通过截污、清淤、补水等措施实施分级分批治理。
关键词:实地踏勘;水质化验;流域治理中图分类号:X522文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)26-0141-03 Analysis Report of River Water Quality in a Certain Area of South ChinaWANG Yeteng CHEN Jun(China Construction Eco-Environmentalgroup Co.,Ltd.,Beijing100191)Abstract:In order to carry out river basin management in a certain area in South China,56major rivers in the area were surveyed on site,and8water quality parameters at67sample points were tested.The main sources of pollution were found through the analysis of the relationship among the river characteristics,and find the type of river pollution sources.A total of11major polluted rivers were identified,which were attributed to internal pollutant sources and in⁃dustrially pollutants sources,and also have great effect on the downstream rivers.It is suggested that the measures of the river cleaning should be adopted in batches by means of pollution interception,dredging,and water replenish⁃ment.Keywords:field survey;water quality test;watershed governance地方水系的水质质量与当地居民生活息息相关,但随着工业的发展及经济的大幅提速,河涌水污染越来越严重。
基于MIKE21水质与水动力模型的清江流域水质改善措施影响研究目录1. 内容概述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 研究方法与技术路线 (4)2. 清江流域概况 (5)2.1 地理位置与地形地貌 (6)2.2 水系特征与水文条件 (7)2.3 水质现状分析 (8)3. MIKE21水质与水动力模型介绍 (9)3.1 模型原理与结构 (11)3.2 模型参数设置与验证 (12)3.3 模型应用案例 (13)4. 清江流域水质改善措施 (14)4.1 污染源控制措施 (15)4.1.1 工业污染源控制 (16)4.1.2 农业污染源控制 (17)4.1.3 生活污染源控制 (18)4.2 水体流动改善措施 (19)4.2.1 水利工程措施 (20)4.2.2 水文调控措施 (22)4.3 生态修复措施 (23)4.3.1 河岸带植被恢复 (24)4.3.2 底泥疏浚与修复 (26)5. 模型模拟与结果分析 (27)5.1 模拟方案设计 (29)5.2 模拟结果分析 (30)5.2.1 水质指标变化分析 (31)5.2.2 水动力条件变化分析 (33)5.2.3 生态修复效果评估 (34)6. 水质改善措施效果评价 (35)6.1 效果评价指标体系 (36)6.2 指标权重确定 (38)6.3 评价结果与分析 (39)7. 结论与建议 (40)7.1 研究结论 (42)7.2 政策建议 (43)7.3 研究展望 (44)1. 内容概述本研究旨在通过应用MIKE21水质与水动力模型,评估并分析清江流域水质改善措施的效果。
清江是中国长江中游的一条重要支流,其水质状况直接影响到周边生态系统的健康以及居民的生活质量。
近年来,随着工业化和城市化进程的加快,清江流域面临着严重的水质污染问题,包括但不限于有机物污染、营养盐过量和重金属超标等。
为了有效应对这些问题,本研究结合了最新的水质监测数据与历史资料,利用MIKE21模型对不同水质改善措施进行了模拟实验。
第 5 期2023年 10 月NO.5Oct .2023水利信息化Water Resources Informatization0 引言由于近年来全球性的气候异常和东部地区城镇化快速发展,洪水、暴雨、强潮和下垫面剧烈变化的综合影响加剧了平原河网水文条件的复杂多变。
水情是嘉兴市最重要的市情之一[1],河湖水系承载了嘉兴市防洪、除涝、供水、航运、水生态、水文化、滨水产业等多重功能,是嘉兴长三角一体化高质量发展的重要支撑,独特的平原河网水系也决定了水灾害防御等问题的复杂性、艰巨性和长期性。
水旱灾害频发、水资源短缺、水环境污染和水生态损害等,已成为困扰城市安全、环境治理和区域可持续发展的重要问题。
传统的二维 GIS 只能笼统、粗略、宏观地进行数据分析,在场景表达上单一且抽象,无法满足水利精细化管理的要求[2]。
水系统演化具有很强的不确定性,在科学本质上更具有综合性、协作性和跨学科性,需要使用新工具进行处理分析和洞察理解[3]。
数字孪生的核心是构建仿真模型以实现信息空间和物理空间的无缝集成与实时映射[4],从而对物理空间对象进行全生命周期的管控,降低复杂系统预测不确定性,规避应急事件带来的风险。
数字孪生水网是实景三维、GIS 、大数据、物联网、云计算、智能传感等新兴技术的融合应用,实景三维 GIS 能够高逼真、高精度还原现实场景,为智慧水利治理提供可视化、直观化、立体化的环境与空间信息,因此用实景三维 GIS 打造智慧水网,具备场景还原更真实、智慧化数字模拟更准确、辅助 AI 风险预警更智能等多种优势,以实时同步、虚实映射、高保真度等特性,为拓展水利科学研究提供了一种新的工具[5]。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》提出“构建智慧水利体系,以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”[6]。
为使江河湖泊更好地造福人民,必须跟上数字时代的步伐,充分利用数字化、网络化、智能化,赋能水利[7]。
MIKEBASIN主页› 主要产品› 水资源数学模型软件› MIKEBASIN水资源模型软件MIKE BASINMIKE BASIN是由Danish Hydraulic institute 丹麦水利研究院开发的、完全与ArcGIS®整合的多种管理规划工具。
它是一个综合河网模拟系统,用于水资源分配/ 用水权和环境的研究。
MIKE BASIN分为两种软件包:MIKE BASIN BASIC 和MIKE BASIN EXTENDED,前者包括Temporal Analyst模块和NAM(降雨径流模块),后者是MIKE BASIN BASIC加上流域自动描述功能,具有空间分析能力,可以进行河网自动生成及流域自动划分。
另外还有一个添加模块,WQ 模块,可进行水质模拟。
图1给出了一个标准的MIKE BASIN界面。
NAM模型该模型是一个降雨径流模型,包括在MIKE BASIN 软件包中。
该模型是一个集中式、概念性降雨径流模型,它将含水层分为四个相互作用的储水层,坡面流、壤中流和基流是作为相应储水层中含水量的函数来进行模拟的。
储雪层地表储水层根区储水层地下储水层另外,还可以在水文循环中加入人为干预,如灌溉和地下水抽水。
降雨径流模型可以在每个子流域中使用,也可以用于代表一个或多个产生旁侧入流到河网的集水区。
可以应用该模型来模拟复杂的大型流域,可以将包含有众多子流域和复杂河网的大流域建立在同一模型框架里。
WQ模块—MIKE BASIN添加模块该模块并不包括在MIKE BASIN软件包中,需要单独购买。
该模块可以模拟一些影响水质的最重要的物质传输过程(N、P、DO、BOD、大肠肝菌等)。
对所有物质采用一级降解率来描述其降解过程,其中还包括转换过程如硝化和反硝化等过程。
在河流水质模拟上包括了演算过程来反映物质在河流中的滞留过程及与水流的混合影响。
还可以宏观地模拟地下水及水库的水质问题。
图1 一个基于ArcGIS的标准MIKE BASIN界面Temporal Analyst模块该模块是DHI独创的一个GIS扩展模块,该模块将时间维数添加到了GIS空间技术中,使空间与时间紧密结合起来,可直观显示与图形要素相关联的时间序列,并可进行各种统计计算、图表绘制,可作为前后处理模块。
广州市海珠区围内河涌水系水动力模拟朱秋菊;武亚菊;石赟赟【摘要】通过构建广州市海珠区围内河涌水系一维水动力数学模型,计算分析了广州市亚运会前因水闸工程建设阻断部分河涌对河网正常引排水的影响,得出了水闸建设对河网正常引排水影响不大的结论。
经过实践证明,分析结论较为准确可信。
【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】3页(P14-16)【关键词】换水;数学模型;流量【作者】朱秋菊;武亚菊;石赟赟【作者单位】珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州 510611;珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州 510611;珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东广州 510611【正文语种】中文【中图分类】X143广州市海珠内河网密布,支涌众多,纵横交错,内部水系与外江相连,水流相互贯通,感潮明显,水系复杂。
该区河涌水系平面图如图1 所示。
图1 拟建工程附近水系示意为保证2010 年广州举办亚运会期间广州市河涌水系水质,2009 年海珠区的石榴岗河南、北片及北濠-石溪片很多水闸都在施工,与后航道相连的河涌涌口的水闸除黄冲水闸已建成可使用外,其余水闸均处于施工阶段,该区河涌的换水途径只能是从石榴岗河引水,而从黄冲涌排水,黄冲涌成为唯一一个可排入后航道的通道。
为确保临时调水能得到保证,进行石榴岗河南、北片及北濠-石溪片等水闸施工期的引、排水计算分析是很有必要的。
1 数学模型介绍1.1 模型采用计算软件由于该区河网水系复杂,考虑采用DHI 的MIKE11 水动力(HD)模块模拟计算水闸施工期对片区水系引、排水的影响。
1.2 研究范围及断面布置一维数学模型研究范围及河网概化见图2,模型断面间距约为200 m,其中断面最小间距为30 m。
一维河网水动力模型的模拟河涌27 条,包括西碌涌、杨湾涌、上冲涌、大塘涌、大塘支涌、后滘涌,沥滘涌、安成围涌、龙潭细围涌、台涌、土华涌、西江涌、石榴岗河、黄冲涌、芒滘围涌、西头涌、东头滘涌、二围涌、头围涌、铰剪涌、铰剪支涌、新涌、塘涌、赤沙涌、大滘涌、沙涌、南便涌等,搭建成河网。
浙江省水功能区纳污能力分析计算探讨柯斌�;劳国民【摘要】水功能区纳污能力是指在设计水文条件下,某种污染物满足水功能区水质目标要求所能容纳的该污染物的最大数量。
浙江省主要水域共划分了1133个水功能区,包括了山区性河流、湖泊水库、平原河网、感潮河段等水体类型,对不同水体类型纳污能力计算中模型选定、模型参数选择、设计水文条件确定等关键环节进行了初步探讨,并核定了全省水功能区的纳污能力。
%Water environment capacity in water function area means in the designed hydrological conditions , the maximum number of the pollutants can be accommodated by when the pollutants meet the requirements of water quality target in water function area . 1 133 water function areas which include water types like mountainous river and lake and reservoir and plain river networks and tidal reach and so on are divided in the main water area in Zhejiang province . Key links such as model selection and model parameters selection and determination of designed hydrological conditions and so on in calculation of water environment capacity in different water types are discussed tentatively in the paper . Meanwhile , the water environment capacity in water function area in the whole province is examined and approved .【期刊名称】《浙江水利科技》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P11-15)【关键词】水功能区;纳污能力;分析计算;探讨【作者】柯斌�;劳国民【作者单位】浙江省水文局,浙江杭州 310009;浙江省水文局,浙江杭州310009【正文语种】中文【中图分类】X821 纳污能力计算模型根据浙江省水功能区的实际情况,选用的计算模型包括:山区性河流一维均匀混合模型、湖泊和水库零维模型、平原河网零维模型、感潮河段组合模型。
问渠哪得清如许,为有源头活水来海宁市位于浙江省北部,地处长江三角洲杭嘉湖冲积平原东南端、钱塘江北岸,东邻海盐县,南濒钱塘江,西接杭州余杭区,北连桐乡市和嘉兴市秀洲区,素有“鱼米之乡、丝绸之府、文化之邦、旅游之地、皮衣之都”美誉。
全市内陆面积731 km2,除东北和东南有零星山丘外,其余均为平原。
境内河流纵横,水网密布,构成了以“六纵九横”为主的河道网络体系,现有大小河道2469条,总长1932km。
一、全市河网水系现状及特点1、三大水系影响。
海宁市涉及钱塘江、运河和上河三大水系,但一般情况下,沿钱塘江口门均为关闭状态,运河和上塘河水系水体无法与钱塘江水体进行正常交换,仅是防汛排涝期间的单向排出。
运河水系水源主要依靠上游太湖来水,通过盐官下河闸和长山河等向钱塘江和下游排水。
上河水系水源主要依靠上游杭州来水和许村、长安、盐官等电力翻水站从下河补充翻水,通过上河排涝闸和长安、许村船闸等向钱塘江和下河水系排水。
除运河和上河水系间河道断面、常水位和洪水位等各不相同外,在上河水系中还存在东、西部,中河水系和盐仓片等特殊封闭水系区域。
2、河网水流缓慢。
海宁市地处太湖流域,属杭嘉湖平原河网,地势平坦,同一水系间上下游水位落差小(约30cm);同时海宁市河道又处于太湖流域的下游,除防汛排涝期间外,平时大部分时间水流十分缓慢。
3、双重缺水地区。
海宁市河道分部虽密,但规模偏小,全市常水位水面积仅27.53 km2,水面率5.44%,比浙江省平均值低0.96个百分点,比嘉兴市平均值低2.16各百分点。
人均水资源量仅为657.1 m3,是全国的29.9%,全省的36.5%,同时全市河网水质大部分为劣五类标准,属资源性、水质型双重缺水地区。
4、多种河道功能重叠。
洛塘河、长山河、长水塘、盐官下河、上塘河等海宁市“六横九纵”骨干河道既是引水、排涝、调蓄的主要通道,也是水上航运的交通要道,部分河道更是饮用水源地或水生态、水景观的重要载体河道。
(3)水动力学模型MIKE软件
MIKE软件是由丹麦水力研究所(Danish Hydraulic Institute,简称DHI)研究开发的,集降雨径流、地下水、河道乃至海洋,水体污染物物理、化学及生物模拟功能为一体的数学模拟软件。
其主要的模块包括:MIKE11(一维模型)、MIKE21(二维模型)、MIKE3(三维模型)、MIKE BASIN(流域管理模型),MIKE SHE(水文与地下水模型)、LITPACK(海岸线动力模型)、MIKE URBAN (城市给排水管网模型)、WEST(污水处理模型)等。
①MIKE11是一维河道、河网综合模拟软件,主要用于河口、河流、灌溉系统和其他内陆水域的水文学、水力学、水质和泥沙传输模拟,在防汛洪水预报、水资源水量水质管理、水利工程规划设计论证均可得到广泛应用。
图??MIKE 11模型主界面
②MIKE21是二维河口、海岸及海洋模拟软件,主要用于模拟河流、湖泊、河口、海湾、海岸及海洋的水流、波浪、泥沙及环境等。
图??MIKE 21模型主界面
③MIKE FLOOD是一、二维模型的耦合工具,为MIKE 11和MIKE 21提供不同的连接方式,实现一、二维模型的耦合计算,连接方式有:标准连接、侧向连接、水工建筑物连接、流量连接(X,Y)等。
图??MIKE FLOOD模型主界面。