水质模型及其应用研究进展

/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。

EFDC模型在港湾水环境中的应用及进展樊乔铭;丁志斌【摘要】加强港湾水域的环境控制是海洋管理的重要方面,而水环境系统的模拟是进行环境控制的前提条件.EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)由美国威廉玛丽大学维吉尼亚海洋科学研究所开发的综合水质模型,使用范围广泛,能够模拟河流、湖泊、河口、水库、湿地,以及近海区域等多种水体的水动力、水质状况、沉积物迁移等.介绍EFDC的基本原理、方程及综述了其在港湾水环境模拟方面的应用和发展.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】5页(P92-96)【关键词】EFDC;水环境模拟;港口;海湾【作者】樊乔铭;丁志斌【作者单位】中国人民解放军理工大学国防工程学院,江苏南京210007;中国人民解放军理工大学国防工程学院,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】X55随着沿海地区人类经济和社会活动的高速发展，我国近海域，特别是人口密集工业发达的海湾和港口承受的环境压力越来越大，对人类活动和经济发展的不利影响日益显著。

因此对港湾水环境系统的科学评价、系统规划与管理、污染控制是中国当前一项十分迫切的任务，具有理论和现实的意义，而水环境系统的模拟是其的前提条件[1]。

水环境的数值模型是通过抽象和简化，将水环境系统中的信息进行提炼、分析后，用数学方程来定量的描述污染物在水体中的迁移转化规律[2]。

同时，计算机和现代计算技术的发展，使得使用数值方法对水力学问题进行研究和计算，更加便捷和高效，现以成为该领域的热点[3]。

EFDC(The Environmental Fluid Dynamics Code)模型模拟范围包括湖泊、水库、河流、河口、湿地、海域自近岸至陆架等地表水环境系统的三维综合数学模型，可用于模拟水系统一维、二维和三维流场；物质迁移输运包括温、盐、非粘性和粘性泥沙的输送、生态过程，可以同时考虑风、浪、潮、径流等因子的影响[4]。

第37卷 第2期2009年2月西北农林科技大学学报(自然科学版)Journal o f N ort hw est A&F U niv ersit y(N at.Sci.Ed.)Vo l.37N o.2Feb.2009 AnnAGNPS模型研究及应用进展李家科1,李怀恩1,李亚娇2(1西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710048;2西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054)[摘 要] 目的 A nnA G NP S(Annualized Ag ricultur al No n-Point So urce Po llut ion M o del)模型是由美国农业部开发的用于模拟评估流域地表径流、泥沙侵蚀和氮磷营养盐流失的连续型分布式参数模型。

文章对A nnAG N PS 的国内外研究应用进行了全面综述,以期为模型在我国的深入研究和应用提供参考。

方法 从A nnAG N PS模型的机理、结构、国内外应用现状及我国应用中存在的问题等方面作了综合性总结。

结果 模型应用情况表明,模型对径流和非点源污染的模拟基本在可接受精度范围内,对于地表径流的模拟能力要强于泥沙和氮磷营养盐,对总磷输出的模拟表现出了较大的不确定性;年、月时间尺度模拟精度高于单场降雨的模拟精度;单场降雨雨量越大,模拟效果越好;大尺度区域模拟精度低于小尺度区域;对洪峰流量估计过高。

结论 我国目前对模型的适应性和重要参数的敏感性分析方面研究较多,受相关数据获取困难等因素的影响,A nnA G NP S模型的应用缺乏系统性和连续性。

对模型的修正或改进,以及非点源管理措施效果的模拟评价等方面的研究有待加强。

[关键词] AnnAG N PS模型;非点源污染;研究与应用[中图分类号] X143[文献标识码] A[文章编号] 1671-9387(2009)02-0225-10Development of study on AnnAGN PS model and its applicationLI Jia-ke1,LI H ua-i en1,LI Ya-jiao2(1K ey L ab of N or thw e st W ater Re sour ce and Env ironment E cology of M OE,X i an Univ er sity of T ec hnology,X i an,S haanx i710048, China;2S chool of A rch itecture and Civ il E ngineer ing,X i an Unive rsity of S cience and T echnolog y,X i an,Sh aanxi710054,Ch ina)Abstract: Objective AnnAGNPS,a continuo us and distributed model developed by U SDA,can simu-late and evaluate the y ield quantities of r unoff,sediment,and nutrients o f a w atershed o n a daily,m onthly, or year ly basis according to user s specification.In this paper,study and application on AnnA GNPS mo del at home and abroad w ere analyzed in detail to offer reference for apply ing the model in our country. Meth-o d T he principle,str ucture,present situation of appliance at home and abr oad as w ell as pro blems of using the A nnAGN PS model in our country w ere presented. Result Application of the mo del show ed that:Sim-ulatio n results on runoff and non-point source pollutio n(N SP)of the mo del w er e accepted,of w hich,the simulatio n pr ecision on r unoff w as higher than that on sediment,nitrog en and phosphorous nutrients.Sim-ulatio n on total pho spho rous to ok on som e uncertainty.The simulation precision on year or m onth w as hig her than that on single rainfall.T he amo unt of precipitation of single rainfall w as bigger and the simula-tion effect better.T he simulation precision on large-scale regio n w as low er than that on smal-l scale one. The estimation on peak discharge of the model w as to o hig h. Conclusion T here have been a number of studies on the adaptability of the m odel and sensitivity of important par am eters in our country,but affected by the difficulty to acquir e relev ant data,the application of AnnA GNPS model lacks of sy stemic and cont-i nuity.Mo dification or im pro vem ent o n the model and effects simulation as w ell as ev aluatio n of no n-po int*[收稿日期] 2008-04-03[基金项目] 国家自然科学基金项目(90610030);陕西省教育厅科学研究计划项目(06J K222)[作者简介] 李家科(1975-),男,湖北荆门人,讲师,在职博士,主要从事非点源污染与水资源保护研究。

水质模型的分类及研究进展王海涛;金星【摘要】模拟和预测水质参数的变化趋势对环境污染的预防和治理十分重要,水质模型是利用物质和能量守恒原理预测水质变化的有效工具.本文论述了水质模型的发展趋势和重要性,依据不同标准对水质模型进行分类,详细分析目前国际上应用比较广泛的水质模型系列和发展现状,展望未来水质模型和信息及与卫星技术结合的发展趋势.【期刊名称】《水产学杂志》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】5页(P48-52)【关键词】水质;模型;水质模型;发展趋势【作者】王海涛;金星【作者单位】中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江哈尔滨 150070;中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江哈尔滨 150070【正文语种】中文【中图分类】S949;X832海洋、河流、湖泊、水库等水体是维持生物生存的基础物质水的来源，也是地表热量传递的重要一环，担负着保持地表温度的重任，在地球生物的繁衍生息和进化中也扮演了十分重要的角色。

随着人类文明的发展，尤其是工业革命以后，这些水体的水越来越多地作为工业的生产材料或降温等作用的辅助材料，生产和生活的废物也排放到这些水体中，使水质发生了变化，甚至污染[1-3]。

21世纪以来，工业用水需求的增加促进了水污染的修复和预警技术迅速发展。

相对于修复技术，能预判水质变化，尽早做出应对措施的预警技术吸引了科学界的注意，水质变化预测和模型因此快速发展起来。

Reder等[4]认为，水质模型能被用来分析污染物排放量和受纳水体水质的关系，预测水质的变化趋势，为水域管理部门提供技术支持。

本文通过分析水质模型的种类，阐述水质模型的发展现状，预测水质模型的发展趋势，以期为水质模型研究提供参考。

1 水质模型的种类自第一次发现水污染开始，人类就试图用简单的模型预测和模拟水质变化情况，所以水质模型发展历史悠久，种类也很多。

按照不同的分类标准，把水质模型进行分类[5,6]。

如按照变量的确定性来分类，可分为确定性模型、混合性模型、随机性模型；按照模拟空间性质来分，可分为零维模型、一维模型、二维模型、三维模型；按照评估水域来分，可分为河流模型、湖泊模型、海洋模型、河口模型；按照对水质变化的了解程度可分为，黑箱模型、白箱模型、灰箱模型；按照模型参数的性质来分可分为物理模型、化学模型等（表1）。

《城市地下供水管网水力模型建立及漏失检测定位研究》篇一一、引言随着城市化进程的推进，城市地下供水管网系统的规模日益庞大且复杂。

由于种种原因，管网的漏损问题时有发生，这直接影响了供水的正常运作，对城市的生产生活造成不良影响。

因此，建立一个准确的水力模型并进行有效的漏失检测定位研究，对于保障城市供水安全、提高水资源利用效率具有重要意义。

本文将探讨城市地下供水管网水力模型的建立方法及漏失检测定位的研究进展。

二、城市地下供水管网水力模型的建立1. 数据收集与处理建立水力模型的首要任务是收集并处理相关数据。

这包括管网的拓扑结构数据、管道材料属性、节点信息等基础数据，以及流量、压力等动态数据。

这些数据需要通过实地调查、测量和监测等方式获取，并进行清洗、整合和标准化处理。

2. 模型构建与验证在收集到足够的数据后，可以开始构建水力模型。

该模型应能准确反映供水管网的拓扑结构和水流特性。

构建过程中，需利用专业的软件和算法对数据进行处理和分析，构建出管网的水力模型。

模型构建完成后，需要进行验证。

这包括与实际观测数据进行对比，以及进行模拟实验来检验模型的准确性。

3. 模型应用水力模型不仅可以用于漏失检测和定位，还可以用于优化管网运行、预测供水需求等。

通过模拟不同工况下的水流情况，可以为管网运行提供科学依据，提高供水效率。

三、漏失检测与定位研究1. 检测方法漏失检测的方法有多种，包括压力法、流量法、声波法等。

压力法通过监测管网压力变化来检测漏损；流量法则是通过监测流量变化来判断是否发生漏损；声波法则是通过检测漏水产生的声波来进行漏损定位。

这些方法各有优缺点，需要根据实际情况选择合适的方法。

2. 定位技术漏失定位技术是漏失检测的关键。

目前，常用的定位技术包括基于传感器的定位技术和基于地理信息系统的定位技术。

基于传感器的定位技术主要通过在管道上安装传感器来检测漏损并确定漏损位置；而基于地理信息系统的定位技术则是通过收集漏损相关的地理信息，利用地理信息系统进行分析和定位。

地表水和地下水耦合模型研究进展一、本文概述随着全球水资源日益紧缺和环境问题不断加剧，地表水和地下水的相互作用及其管理策略已成为水资源领域的研究热点。

地表水和地下水耦合模型作为研究这两种水资源相互关系的重要工具，在模拟水资源动态变化、预测水资源发展趋势以及优化水资源管理策略等方面发挥着重要作用。

本文旨在综述地表水和地下水耦合模型的研究进展，探讨现有模型的优缺点，以及未来研究的发展方向，为水资源管理和保护提供科学依据。

本文首先回顾了地表水和地下水耦合模型的发展历程，从早期简单的概念模型到现今复杂的三维数值模型，分析了模型发展的主要驱动因素和里程碑事件。

文章重点介绍了当前地表水和地下水耦合模型的主要类型，包括分布式水文模型、集成模型和系统模型等，并详细阐述了各种模型的原理、特点和应用范围。

本文还对地表水和地下水耦合模型的参数估计、模型验证和不确定性分析等方面进行了深入探讨，为模型的实际应用提供了重要参考。

本文还总结了地表水和地下水耦合模型在实际应用中的成功案例和挑战，如洪水模拟、水资源评估、水质模拟等，并指出了模型在实际应用中需要注意的问题和可能存在的局限性。

文章展望了地表水和地下水耦合模型未来的发展方向，包括模型精细化、智能化、多尺度耦合等方面，以期推动地表水和地下水耦合模型在水资源管理和保护领域发挥更大的作用。

二、地表水和地下水耦合模型的基本理论地表水和地下水耦合模型的理论基础主要包括水文学原理、水力学原理、环境科学原理以及数学模型理论等多个方面。

这一模型致力于理解和描述地表水与地下水之间复杂的相互作用和转化关系，从而为水资源管理、水环境保护和灾害预防提供科学依据。

水文学原理为耦合模型提供了宏观的水循环过程框架，包括降水、径流、蒸发、入渗等基本环节。

这些环节在地表水和地下水之间形成了复杂的水量交换关系，是耦合模型需要重点考虑的问题。

水力学原理为耦合模型提供了水流运动的微观描述，包括渗流、河流流动、洪水演进等。

第1篇一、实验目的1. 掌握水质监测的基本原理和方法。

2. 学会使用水质检测仪器，如分光光度计、火焰原子检测器等。

3. 了解不同水质指标的评价标准，对水质进行综合评价。

4. 培养学生的实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理水质质量评价实验主要通过测定水样中的各项理化指标，如pH值、溶解氧、化学需氧量（COD）、氨氮、重金属等，根据国家标准和评价方法对水质进行综合评价。

三、主要仪器和试剂1. 主要仪器：分光光度计、火焰原子检测器、原子荧光检测器、TOC分析仪、pH 计、溶解氧仪、电导率仪、浊度仪、重金属测定仪等。

2. 主要试剂：硫酸、氢氧化钠、氯化钠、重铬酸钾、高锰酸钾、硫酸铜、硝酸、盐酸等。

四、实验步骤1. 采样：在实验区域选取采样点，采集水样，确保样品具有代表性。

2. 样品预处理：对水样进行必要的预处理，如过滤、沉淀等。

3. 指标测定：- pH值：使用pH计测定水样的pH值。

- 溶解氧：使用溶解氧仪测定水样的溶解氧含量。

- 化学需氧量（COD）：采用重铬酸钾法测定水样的COD。

- 氨氮：采用纳氏试剂法测定水样的氨氮含量。

- 重金属：采用原子吸收光谱法测定水样中的重金属含量。

4. 数据分析：根据测定结果，结合国家标准和评价方法，对水质进行综合评价。

五、实验现象1. pH值：水样的pH值在6.5～8.5范围内，表明水质较好。

2. 溶解氧：水样的溶解氧含量在5～10mg/L之间，表明水质较好。

3. 化学需氧量（COD）：水样的COD值在20～30mg/L之间，表明水质较好。

4. 氨氮：水样的氨氮含量在0.5～1.5mg/L之间，表明水质较好。

5. 重金属：水样中的重金属含量均在国家标准范围内，表明水质较好。

六、实验结果与分析根据实验结果，本次水质监测指标均在国家标准范围内，表明实验区域水质较好。

以下是对各项指标的详细分析：1. pH值：水样的pH值在6.5～8.5范围内，符合我国地表水环境质量标准（GB 3838-2002）的要求，表明水质呈中性，有利于水生生物的生长。

国内外ASM模型研究进展摘要：ASM(活性污泥模型)是表述废水中各种污染物质与废水处理系统中微生物之间的复杂生物化学反应过程的数学模型。

本文主要介绍了国内外活性污泥数学模型的研究现状及进展，包括活性污泥1号模型（ASM1）、BSM1模型、ASM-S模型、ASM-AS模型、活性污泥2号模型（ASM2）、活性污泥2d模型（ASM2d）、活性污泥3号模型（ASM）、FCASM3模型等。

对这些模型做了评价和比较，并对今后的研究方向提出了建议。

关键词：污水处理，好氧活性污泥，生物数学模型，活性污泥模型Progress in Activated Sludge Model Study at home and abroadShuangchun Yang,Xiaozhen Wang,Yi Pan,Dan Deng, Guobin Liu,Guian ZhangCollege of PetroChemical and environmental, Liaoning Shihua University, Fushun, 113001Abstract Activated Sludge Modeling is the mathematic model way, which describes complex biochemical reaction of micron germs and pollutants. In this paper research institution of Biological Mathematical Model of activated sludge in our country and abroad are reviewed, such as activated sludge model 1(ASM1), benchmark simulation model No.1 (BSM1), activated sludge model-secondary sedimentation tank (ASM-S), activated sludge model-aeration simplify (ASM-AS), activated sludge model 2 (ASM2), activated sludge model 2d (ASM2d), activated sludge 3 (ASM3) and fully coupled activated sludge model 3 (FCASM3). And activated sludge mathematical models are commended then the advices are proposed in this paper.Keyword Wastewater treatment, Aerobic activated sludge, Biological Mathematical Model, Activated sludge model0 引言据统计，十二五期间，全国87%的城市有建设污水处理厂的计划，这意味着将有约1500座规模在2万立方米/天以下的污水处理厂建成。

第16卷第5期2009年10月水土保持研究Research of Soil and Water ConservationVol.16,No.5Oct.,2009　SW AT模型及其在水环境非点源污染中的应用研究进展3杨菁荟1,张万昌2(1.南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;2.南京大学水科学研究中心,南京210093)摘　要:非点源污染是水环境污染的主要来源之一,其过程机理复杂,应用水环境污染模型模拟是研究非点源污染的重要手段。

SWA T模型是国际上著名的分布式流域水环境模型之一,结合了遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术,能够准确、长时间段连续地模拟复杂流域的各种水环境过程以及气候变化、土地利用类型、管理措施对流域水平衡和非点源污染的影响,为监测、评价、研究流域水环境非点源污染状况提供了强大的支持平台。

在大量调研国内外相关文献的基础上,围绕模型的主要标志性改进及应用成果介绍了SWA T模型的发展历程和现状,论述了模型应用于水环境非点源污染研究的几个主要方面和国内外研究新进展,分析了目前国内应用SWA T模型进行水环境非点源污染研究存在的问题,并对SWA T非点源污染子模型的发展趋势做了展望,以推广这一先进模型在国内的应用范围,提高非点源污染模拟、监测、评价工作的效率及结果的可靠性。

关键词:SWA T;非点源污染;分布式模型;水环境中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:100523409(2009)0520260207R esearch Progress on SWAT Model and Its Application on W aterE nvironmental Nonpoint Source PollutionYAN G Jing2hui1,ZHAN G Wan2chang2(1.I nternational I nstitute f or Earth S ystem Science,N anj ing Universit y,N anj ing210093,China;2.Center f orH y d rosciences Research,N anj ing Universit y,N anj ing210093,China)Abstract:As one major causes of water environmental contamination,Non2point Source Pollution(N PS) owning to it s co mplex dynamic mechanism has drawn much attention f rom researchers to adopt water envi2 ronmental pollution models as major means for simulation st udies.Soil and Water Assessment Tool (SWA T),developed by U.S.Depart ment of Agricult ure(U SDA),has gained international acceptance as an advanced,interdisciplinary,distributed water environmental model and a st rong platform for simula2 tion,investigation and assessment of watershed N PS.Being integrated wit h techniques of Geograp hic In2 formation Systems(GIS)and Remote Sensing(RS),SWA T is distinguished for it s capabilities of compre2 hensively,continuously,reasonably simulating various long2term water environmental p rocesses in com2 plex meso2or macro2scale watersheds,as well as p redicting t he impact s of climate change,managementp ractices,Land use and cover change(L UCC)on catchment s’water balance and N PS.On t he basis of ex2 tensive investigation of SWA T related literat ures p ublished at home and abroad,wit h great effort s concen2 t rated on tracking t he periodical remarkable imp rovement s of SWA T,t his paper systematically summarizedt he progress of model developing stat us and it s current advancement s.Discussions on successful applications of the model in various watersheds on NPS studies and state2of2the2art research progress were given together with the analysis of main problems and difficulties existed in application practices of SW AT on research of NPS in Chi2 na.Additionally,future development and possible improvements for the NPS sub2model of SW AT were prospec2 ted.The paper was aimed at intensifying appropriate applications of SW AT on NPS studies in China to improve re23收稿日期:2009205208　基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07010-010);中科院“百人计划”择优支持项目(8-057493);国家重点基础研究发展规划973项目(2006CB400502,2001CB309404)　作者简介:杨菁荟(1985-),女,甘肃省兰州市人,硕士研究生,主要从事遥感与地理信息系统在水文学中的应用研究。

EFDC模型概述与应用分析作者：张以飞等来源：《环境影响评价》2015年第03期摘要：EFDC模型是被美国国家环境保护局推荐使用的免费开源先进水环境数学模型。

通过详细介绍EFDC的基本原理及水动力、水质、波浪、沉积物等各个模块之间的关系和主要功能，以及各模块在输入、计算和后处理方面的特点，进一步归纳了国内外有代表性的应用实例，为EFDC模型在国内的发展和应用提供参考。

关键词：水环境；EFDC；水动力模型；水质模型DOI： 10.14068/j.ceia.2015.03.018中图分类号：X8203文献标识码：A文章编号：2095-6444（2015）03-0070-03随着经济、社会和科学的发展，人们对水环境质量的要求日益提高。

同时，人们面临的水环境问题也更加复杂。

因此，需要将数学方法与水环境化学、水力学等学科相结合，建立水动力与水质数学模型，以定量研究水体环境、化学以及生态等要素的变化，从而更好地为保护环境和生态服务。

目前，美国、丹麦和荷兰等国家已经提出了各自比较成熟的水环境数学模型。

在这些模型基础上发展而来的软件，如MIKE、Delft3D和CAEDYM等，大多包括了水动力、水质、有毒物质、波浪、泥沙等多个模块，有着比较完善的功能和便于操作的人性化界面。

但是，这些软件大多是商业软件，价格不菲。

我国很多学者利用包括水质数学模型在内的各种手段，对水环境质量演变规律进行了研究，并取得了一定成果。

但我国学者初期工作比较分散，所使用的软件程序也多为自行开发，迄今仍缺乏成系统的操作界面，为工程人员的使用带来很大困难。

因此，在实际应用中，设计和工程人员更多购买国外商业软件。

这一问题不但造成了大量金钱方面的浪费，也在一定程度上延缓了我国水环境数学模型的进展。

EFDC（Environmental Fluid Dynamics Code）模型是一种免费、开源的水环境数学模型，可以对湖泊、河道和河口等水域进行有效模拟，是美国国家环境保护局推荐的水动力和水质模型之一。

第14卷第3期水土保持研究Vo l.14　No.3 2007年6月Research of Soil and Water Co nserv atio n Jun.,2007＊SWA T模型研究应用进展庞靖鹏1,徐宗学1,刘昌明1,2(1.北京师范大学水科学研究院,水沙科学教育部重点实验室,北京　100875;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京　100101)摘　要:利用数学模型来分析非点源污染空间分布是评估非点源污染控制中特定管理措施和管理情景效果的重要工具,也是研究环境变化条件下水资源管理问题的重要手段。

20世纪70年代以来,随着人们对非点源污染的重视,产生了很多优秀的非点源模型,SW A T(Soil and W ater A ssessment T oo l)就是其中之一。

SWA T模型具有综合、分布、基于物理机制并且与GIS集成的特征,具备准确模拟流域水文状况的能力,并已在水资源和环境领域中得到广泛的承认和普及。

介绍了SWA T模型的特点和主要应用,对其在非点源污染模拟和控制、环境变化对水文响应的影响、洪水短期预报等领域的最新进展进行了评述,并对我国在应用SW A T模型方面的发展方向进行了初步探讨。

关键词:SWA T;水文模型;非点源;进展;非点源;污染中图分类号:X171 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2007)03-0031-05SWAT Model Application:State-of-the-Art ReviewPANG Jing-peng1,XU Zong-xue1,LIU Chang-ming1,2(1.K ey Lab oratory f or Water and Sediment Sciences,Ministry o f Education,College ofWater Sciences,Bei jing N ormal Univ ersity,Bei jing100875;2.Institute o f Geogra phic Sciences&N atural Resources Research,Chinese Academy of S ciences,Bei jing100101,China)A bstract:M athematical mo del is an impo rtant tool for analy zing the spacial distribution o f no npoint sour ce pollutio n and assess-ing the impact o f specified management practice.I t is a lso an impor tant w ay to inv estig ate w ater resources management on the co ndition of environmental chang e.Since the1970s,with the stre ng thening o f attention paid by public o n nonpo int source po l-lution many nonpoint so urce models were dev elo ped.SWA T(Soil and W ater A ssessme nt T oo ls)is one of these models and w as developed at the begining of1990s.A s a kind of integr ated,distributed a nd phy sically-based mo del,SW A T is integ rated with G IS and has the ability to simulate hydro log ical conditio ns accurately in wa te rsheds.T he model has o btained w ide acceptance and po pularity in the fields of w ater reso urces a nd enviro nmental sciences.T he dev elo pment of SW A T model and its adv ances on application in the fields o f simulatio n and contro l fo r nonpoint source pollutio n,the impact of environmental cha ng e on hy drologic response,and real-time flood forecasting were review ed.In o rder to use SWA T w ell,the main issues to use SW A T model in China is a lso discussed.Key words:SW A T;hy dr ologic model;advance;nonpo int source;pollutio n 人类对水文系统最重要的影响是由土地利用变化所引起的,如果这种变化发生在一个流域的大片区域或者关键地区,会对径流过程产生短期或长期的影响,包括增加下游洪水泛滥的可能性以及减少深层和浅层地下水的补给[1]。

河流水动力及水质模型研究的开题报告一、研究背景及意义随着水资源的日益紧缺和水环境污染问题的日益严重，研究河流水动力及水质模型成为解决水资源和水环境问题的重要手段。

河流水动力模型可以揭示河流水流的运动特性和演化规律，为开展河流治理提供科学依据。

水质模型可以预测河流水质变化趋势和污染物的传输规律，为污染物的处理和修复提供科学指导。

二、研究内容本研究的基本内容包括以下方面：1. 开发基于二维水流模型的河流水动力模型，模拟河流水位、流速、流量等关键参数的变化规律；2. 结合水质模型，模拟污染物在河流中的传输输移、分布规律及水质变化趋势；3. 围绕区域内的典型河流，构建相应的水动力和水质模型，进行模拟和预测；4. 利用模型预测优化河流水质状况，提出治理方案和策略。

三、研究技术路线本研究采取以下技术路线：1. 建立数学模型。

选取典型河流和水质监测数据，建立二维水流模型和水质模型，结合水位、流速、流量、COD、氨氮等指标，深入分析河流水动力和水质演化规律；2. 模型参数定量测定。

对河流水动力参数和水质参数进行实地观测和采样测试，获取基础数据，研究各参数之间的相互影响；3. 模型求解及数据分析。

将采集的数据与建立的模型相结合，利用计算机软件进行数值求解，并进行结果分析和评价；4. 模型优化。

针对模型预测的结果进行调整和优化，提出合理的治理方案和策略。

四、预期成果本研究预期达到以下成果：1. 建立基于二维水流和水质模型的河流水动力及水质模拟预测体系，实现对河流水动力和水质状态的可视化显示；2. 揭示河流水动力演化规律、协同与调控机制，为河流治理提供科学基础；3. 模拟预测河流水质的变化趋势和污染物的传输、分布规律，为污染物治理和修复提出科学策略；4. 提出区域性的河流治理方案和策略，为水资源可持续利用和水环境保护提供科学支撑。

五、研究难点1. 水动力及水质模型参数的准确测定；2. 河流水动力和水质之间的相互作用和协同规律的深入研究；3. 模型预测的精度和准确性的提高；4. 对模型预测结果进行可靠性评价。

结课论文2019-2020学年第一学期课程名称：产汇流理论论文题目：SWAT模型国内外研究进展学院：水文水资源学院专业：水文学及水资源班级：水文二班学生姓名：刘涛学号：191301010085指导教师：石朋SWAT模型国内外研究进展流域水文模型是为了模拟地球中各种水文现象而建立的一种实体与数学框架，是对水文现象的一种简化描述。

如美国的“斯坦福模型”（Stanford）及“萨克拉门托模型”（Sacramento）、日本的纯数学模型——“坦克模型”（Tank）、中国具有分层、分水源、分块的概念性水文模型——“新安江模型”。

流域水文模型中，由于集总式水文模型缺乏对流域内水文现象的考虑，无法满足精确的满足当地水资源的优化配置，因此具有物理基础且更加精确的分布式水文模型诞生了。

从全世界来看，目前使用最广泛的是由美国农业部于1988年成功研发的SWAT分布式水文模型，并在此之后的数十年内不断将水文、气候、土壤、土地利用和植被生长等模块添加到该模型当中，使得SWAT分布式水文模型在全世界内广泛使用[14]。

SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型主要用于模拟预测各种管理措施及气候变化对水资源供给的影响，评价流域非点源污染现象[15]。

该模型在模拟水文现象过程中主要包括两个部分：陆面部分（流域产流及坡面汇流）、水面部分（河道汇流）。

陆面部分模拟任一个子流域的产流、产沙、化学物质等的输入量；水面过程控制着任一子流域在出口断面的水、沙等物质的输出量。

SWAT模型自开发以来在美国、欧洲、亚洲和澳洲等地区都有许多应用实例，并在应用中得到了不断发展[16]。

该模型的一个最大特点是公开源代码，各位学者能够很方便的在SWAT网站上下载最新的程序，并会在网站上及时公布修改过的新的源代码，世界各地的学者可以在SWAT模型论坛上讨论自己所遇到的问题，大大加快了模型的更新速度，使得其发展十分迅速，并被广泛使用。

河流中污染物迁移转化模型研究进展黄维;方俊华【摘要】从数学特性角度分类，河流污染物的迁移转化模型可分为确定与非确定性模型，并正经历着由确定性模型向非确定性模型发展的转变。

从确定与非确定性两个方面对国内外河流水质模型进行了总结和分析，并着重介绍了WASP、QUAL、RMA4等确定性模型和随机模型、灰箱模型、神经网络算法等非确定性模型的原理及其在国内的应用。

针对河流中某个特定污染体系(如底泥、潜流带)或某类污染物(如重金属、石油类、营养物质等)的迁移转化模型也有大量研究成果。

河流污染物迁移转化模型的未来发展趋势将是模糊数学和不确定性分析技术的应用，与人工神经网络和GIS的结合，状态变量和组分数量的增加，以及三维数学模型的发展。

%10.3724/SP.J.1201.2012.06142【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】6页(P142-146,158)【关键词】污染物;迁移转化;河流;水质模型;模拟【作者】黄维;方俊华【作者单位】重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045;重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045【正文语种】中文【中图分类】TV21;X522河流中污染物的进入及迁移转化在很大程度上影响着河流水质，而河流水质与人类生产生活息息相关，因此清楚河流中污染物迁移转化规律及预测河流水质变化规律至关重要。

数学模型在河流水质预测中发挥着显著的作用。

它可以模拟河流中污染物迁移转化的过程，预测污染物分布状况及河流水质。

描述河流中污染物迁移转化的数学模型，多为水质模型。

因此，笔者主要从国内外河流水质模型和几种特殊污染物的迁移转化模型两个方面阐述了河流污染物迁移转化模型的研究进展。

1 河流污染物迁移转化模型的发展及其类型1925年，美国工程师Streeter和Phelps在研究Ohio河污染时建立了第一个氧平衡模型［1］，简称S－P模型，由此打开了水环境数学模型之门。