基于水动力-水质模型的湖库纳污能力量化 被引量：7

1

作者 张永勇 花瑞祥 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2016年第5期33-39,共7页

"湖库纳污红线的核定"是我国最严格水资源管理制度中三大核心内容之一,也是保障城市供水安全、水资源可持续利用的关键问题之一。我国现行纳污能力的计算往往采用对稳态水质模型的解析求解,但无法获得不同来水、排污和内源污... "湖库纳污红线的核定"是我国最严格水资源管理制度中三大核心内容之一,也是保障城市供水安全、水资源可持续利用的关键问题之一。我国现行纳污能力的计算往往采用对稳态水质模型的解析求解,但无法获得不同来水、排污和内源污染等多种因素影响下水体纳污能力的时空动态变化。水动力-水质模型能够反映湖库水质和外部营养负荷之间的定量关系,可精细模拟水质指标在库区内的时空变化过程。基于EFDC模型,以深圳市重要饮用水源地——石岩水库为例,构建了水库三维水动力-水质模型,动态模拟了水位和水质的时空变化;并按照水功能区目标要求,探讨了该水库典型年的纳污能力的季节性变化。结果表明:EFDC模型能够准确模拟石岩水库水动力和水质要素的变化过程,水位、COD_(Mn)和NH_3-N模拟的相关系数达到了0.97、0.60和0.90;基于构建的三维水动力-水质模型,考虑到排放口位置和条件、水质的时空分布特点、底泥释放等实际因素,计算得到石岩水库2011年COD_(Mn)和NH_3-N纳污能力分别为2 158、511 t/a;纳污能力的季节性差异很明显,夏季和秋季较大,春季和冬季较小。研究成果可为我国饮用水源地水质管理和污染控制提供科学依据,也可为我国最严格水资源管理制度的实施提供一定的参考和借鉴。 展开更多

关键词 纳污能力 三维水动力-水质模型 模型试错法 时空变化 石岩水库

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水动力-水质模型在人工湖优化设计中的应用 被引量：4

2

作者 哈佳 顾霜妹 +1 位作者 孟潇 薛海 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第11期53-55,59,共4页

以青海省德令哈市人工湖为例,介绍了MIKE水动力-水质耦合模型在人工湖引水流量及湖体形态优化设计中的应用情况。通过对人工湖形态的网格划分,在大量模拟方案的基础上,系统模拟了人工湖不同点位的水体交换完成时间,确定了2条引水渠道的... 以青海省德令哈市人工湖为例,介绍了MIKE水动力-水质耦合模型在人工湖引水流量及湖体形态优化设计中的应用情况。通过对人工湖形态的网格划分,在大量模拟方案的基础上,系统模拟了人工湖不同点位的水体交换完成时间,确定了2条引水渠道的引水流量和引水周期;通过人工湖"新"、"老"水体的对流扩散模拟,确定了湖体重污染潜在区域和富营养化高发区,为湖体形态和水体流态的优化提供了重要技术支撑;通过对风场叠加方案的模拟,为工程运行期间换水时机的选择提供了关键的参考依据。 展开更多

关键词 水环境 MIKE水动力-水质耦合模型 人工湖 优化设计

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浅水湖泊群连通与调水的二维水动力-水质耦合模型研究 被引量：12

3

作者 黎育红 贺石磊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第1期21-27,38,共8页

将湖泊群连通并进行引清调水的水环境污染治理模式在浅水湖泊分布比较集中的地区逐渐受到人们的关注。为了探究独立湖泊群相互连通引水后各湖区的水动力水质变化情况,以武汉大东湖生态水网工程的建设为背景,建立了湖泊群二维水动力-水... 将湖泊群连通并进行引清调水的水环境污染治理模式在浅水湖泊分布比较集中的地区逐渐受到人们的关注。为了探究独立湖泊群相互连通引水后各湖区的水动力水质变化情况,以武汉大东湖生态水网工程的建设为背景,建立了湖泊群二维水动力-水质耦合模型。采用适合复杂边界的非结构化网格,考虑湖底地形和气候条件,考虑污染物的输入、迁移和转化,以及蓝藻等浮游生物的生长条件,分别利用东湖2006年6月和2007年6月的野外数据对所建模型进行参数的率定和校核,并利用2012年6月实测数据对3种引水方案与3种连通模式组合情况下湖泊群的BOD5,TP,TN以及Chl-a等生化指标的变化情况进行模拟,对稳定运行30 d后的模拟结果进行比较分析。结果表明:引水工程中,对于水域面积较大的湖泊,风力作用依旧是影响流场的主要因素;同样的引水流量下,不同的调水方案对水质改善结果有较大差别;湖泊群中隔堤的存在会给湖泊污染治理带来困难,而在湖泊群中适当区域设置生态小岛对水质变化过程影响微弱。 展开更多

关键词 浅水湖泊群 水动力-水质耦合模型 调水方案 风生流 情景规划方法

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MIKE11模型在浑河流域水质预测中的应用 被引量：27

4

作者 常旭 王黎 +2 位作者 李芬 时瑶 张雷 《水电能源科学》 北大核心 2013年第6期58-62,共5页

针对辽宁省浑河流域沈阳段水环境污染严重的现状,应用MIKE11模型构建了流域水动力和水质耦合模型,利用水质实测资料进行了参数率定及模型检验,分析了参数取值的合理性;并研究了不同情景下该流域水质变化趋势及水质改善的效果。结果表明... 针对辽宁省浑河流域沈阳段水环境污染严重的现状,应用MIKE11模型构建了流域水动力和水质耦合模型,利用水质实测资料进行了参数率定及模型检验,分析了参数取值的合理性;并研究了不同情景下该流域水质变化趋势及水质改善的效果。结果表明,模型在率定期和验证期模拟效果均良好,可供水质研究参考并为未来沈阳市污染物排放控制提供理论依据。采用自然增长、社会调控与社会-环境-经济协调发展三种情景进行水质预测,分析了不同发展方式的合理性,结果表明第三种方式最有利于经济环境健康发展。 展开更多

关键词 MIKE11 水动力-水质耦合模型 预测 浑河流域

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补水对蠡湖水体透明度改善效果的数值模拟

5

作者 吴佩翰 朱海 +6 位作者 徐项哲 鞠茂森 闫世康 杨晨霞 周志博 唐洪武 王玲玲 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期186-197,共12页

为客观评估太湖水补水对蠡湖透明度改善效果的影响,由实测资料分析得出了适用于蠡湖的水体透明度(SD)与悬浮物(SS)浓度、叶绿素a(Chla)浓度的相关关系,并利用MIKE 21构建了蠡湖水动力-水质耦合模型,经验证模型精度良好,可用于模拟计算;... 为客观评估太湖水补水对蠡湖透明度改善效果的影响,由实测资料分析得出了适用于蠡湖的水体透明度(SD)与悬浮物(SS)浓度、叶绿素a(Chla)浓度的相关关系,并利用MIKE 21构建了蠡湖水动力-水质耦合模型,经验证模型精度良好,可用于模拟计算;以南部长广溪节制闸及西部五里湖节制闸进水两种典型补水方案为例,分析了蠡湖水体透明度的改善效果。计算结果表明:两种方案均可将蠡湖平均透明度提升至0.8 m以上;南部补水方案使全湖平均透明度提高了0.5 m,好于西部补水方案;适当加大东部出口的出流量可以提高水体透明度的改善效果;补水会导致局部区域悬浮物浓度增加,在补水总流量固定的条件下,适当调控出口流量分配可以有效改善蠡湖水体透明度。 展开更多

关键词 水体透明度 补水 MIKE 21 水动力-水质耦合模型 蠡湖

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资料插补对河流水质变化趋势影响分析——以台州市区河流为例 被引量：6

6

作者 刘柏君 管仪庆 +3 位作者 刘光裕 杜璇璇 田玺泽 张丹蓉 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第12期35-39,共5页

季节性Kendall检验模型被广泛应用于河流水质变化趋势分析,资料完整与否对模型的计算至关重要。以台州市区河流为例,通过MIKE11水质模拟值插补现有实测数据组成2006-2011年72个月长系列完整资料,利用季节性Kendall检验模型,分析资料插... 季节性Kendall检验模型被广泛应用于河流水质变化趋势分析,资料完整与否对模型的计算至关重要。以台州市区河流为例,通过MIKE11水质模拟值插补现有实测数据组成2006-2011年72个月长系列完整资料,利用季节性Kendall检验模型,分析资料插补前后对河流水质变化趋势影响。结果显示:水质资料缺失导致流量调节无法实现,不能判别污染物浓度-河流流量间相关性和污染物来源,难以推求污染物年均变化值。同时表明,MIKE11水质模型与季节性Kendall检验模型结合可解决上述问题,并能使用于资料缺失地区河流水质变化趋势研究。 展开更多

关键词 资料插补 季节性Kendall检验模型 MIKE11水动力-水质模型

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抚仙湖流域负荷削减的水质风险分析 被引量：10

7

作者 邹锐 张晓玲 +4 位作者 刘永 赵磊 朱翔 颜小品 阳平坚 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1721-1727,共7页

以抚仙湖为研究对象,基于三维水动力-水质模型EFDC平台,开发了EFDC-神经网络(NN)耦合模型;并选用30d移动平均值为解译方式核算抚仙湖在不同风险下的流域负荷削减(TMDL).结果表明,对于100%的达标频度,为了达到I类水质,TP允许增加14%～18%... 以抚仙湖为研究对象,基于三维水动力-水质模型EFDC平台,开发了EFDC-神经网络(NN)耦合模型;并选用30d移动平均值为解译方式核算抚仙湖在不同风险下的流域负荷削减(TMDL).结果表明,对于100%的达标频度,为了达到I类水质,TP允许增加14%～18%,COD允许增加9%～11%,但TN需要削减13%～14%.如果放松对达标频度的要求,污染负荷将允许相应地增加.研究结果可为流域管理依据不同的风险与管理费用偏好实施流域削减提供基础. 展开更多

关键词 三维水动力-水质模型 人工神经网络 风险 负荷削减

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白洋淀水质改善方案优化及实施效果研究 被引量：4

8

作者 陈平 傅长锋 +1 位作者 及晓光 康国强 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2022年第1期48-55,共8页

模拟与分析白洋淀试点区域水质改善工程前后的水质变化情况,探索水质改善效果,为白洋淀水质改善提供思路与经验。基于实测地形、气象数据、水质监测数据、现状污染源、大气沉降、风扰底泥释放等数据资料,运用MIKE软件构建了白洋淀二维... 模拟与分析白洋淀试点区域水质改善工程前后的水质变化情况,探索水质改善效果,为白洋淀水质改善提供思路与经验。基于实测地形、气象数据、水质监测数据、现状污染源、大气沉降、风扰底泥释放等数据资料,运用MIKE软件构建了白洋淀二维水动力和水质数学模型,选取现状水量未清淤(方案一)、增加补水流量1.5倍+未清淤(方案二)、增加补水流量2.0倍+清淤0.1 m(方案三)、增加补水流量2.0倍+清淤0.2 m(方案四)4种优化方案,模拟了典型时刻下白洋淀区域内的流场分布形态和主要污染物迁移扩散规律。结果表明:白洋淀淀区内水体流动速度普遍较小,在增大补水流量和清淤的情况下,流场的改变集中于入淀河流的下游,几乎不改变主淀中的流场分布。随着清淤深度的增大,底泥的污染物释放作用进一步削弱,但削弱的幅度较小。由此确定对白洋淀底泥厚度较大、水质污染较为严重的区域开展清淤工作,建议清淤厚度0.2 m左右。在清淤的基础上,对淀区进行合理补水,入口河流选用常年水质较好的河段,建议补水体积不超过现状补水方案的2倍。 展开更多

关键词 生态补水 清淤 水动力-水质数学模型 白洋淀

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平原河网地区闸泵群联合调度水环境模拟 被引量：26

9

作者 李晓 唐洪武 +2 位作者 王玲玲 胡孜军 焦创 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期393-399,共7页

为探索闸泵联合调度对水环境的改善作用,以苏州城市中心区为研究对象,基于实测数据构建河网一维水动力-水质数值模型,模拟了45个关键水工调控工程;对污染源做了详细的分类计算,采用实测水质资料对模型进行验证。利用该模型研究了平水年... 为探索闸泵联合调度对水环境的改善作用,以苏州城市中心区为研究对象,基于实测数据构建河网一维水动力-水质数值模型,模拟了45个关键水工调控工程;对污染源做了详细的分类计算,采用实测水质资料对模型进行验证。利用该模型研究了平水年现状调度方案下的水质变化规律,结果表明,CODCr和NH+4-N质量浓度变化与水位呈负相关,且枯水期水质呈现西北好东南差的特点。针对此特点,提出利用城市中心区闸泵群对西塘河引水量进行再分配,作为枯水期水质改善的调度方案,模拟结果表明,在新的调度方案下,大部分区域的水质都能达到更优一级的标准,各站点的污染物浓度都有大幅减少,最多减少了49.7%。 展开更多

关键词 平原河网 水动力-水质模型 闸泵联合调度 污染源计算 水环境 数值模拟

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高密度建成区雨源型河流水环境治理方案定量评估 被引量：2

10

作者 魏劲 陈垚 +2 位作者 甘春娟 李迪 袁绍春 《水电能源科学》 北大核心 2022年第6期53-57,共5页

为定量评估控源截污、生态补水、微地形营造等治理方案对高密度建成区雨源型河流水环境容量的提升效果,以重庆市城区盘溪河渝北段为例,利用MIKE21软件构建了一维水动力—水质模型,并以水环境容量为评价指标模拟研究了各治理方案。结果表... 为定量评估控源截污、生态补水、微地形营造等治理方案对高密度建成区雨源型河流水环境容量的提升效果,以重庆市城区盘溪河渝北段为例,利用MIKE21软件构建了一维水动力—水质模型,并以水环境容量为评价指标模拟研究了各治理方案。结果表明,单一治理方案对盘溪河氮磷环境容量的提升效果分别为生态补水>控源截污>微地形营造,而控源截污对COD环境容量的提升效果最大;通过3种整治措施的组合治理后,盘溪河的水环境容量可得到明显提升。 展开更多

关键词 一维水动力-水质模型 雨源型河流 水环境容量 治理方案评估

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平原河网区城市引水工程水质改善预测研究

11

作者 陈昌军 张卫飞 《人民长江》 北大核心 2012年第13期88-90,103,共4页

由于社会经济的快速发展,某平原河网区城市水质受到较大影响,已达不到水功能区要求的目标,计划采取建闸引水方式改善城区水质。为了分析建闸引水的效果,采用一维水动力-水质模型,针对不同枢纽布置和引水规模,以40a的历史实测水文资料进... 由于社会经济的快速发展,某平原河网区城市水质受到较大影响,已达不到水功能区要求的目标,计划采取建闸引水方式改善城区水质。为了分析建闸引水的效果,采用一维水动力-水质模型,针对不同枢纽布置和引水规模,以40a的历史实测水文资料进行了分析。根据分析结果确定了能够使城区满足水功能区目标要求的最佳引水量,提出了最优枢纽布置及引水方案。 展开更多

关键词 水动力-水质模型 枢纽布置 水质分析 引水规模 城市水环境 平原河网区

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基于MIKE21的大型湖库型饮用水水源保护区划分研究——以花亭湖水库为例 被引量：6

12

作者 言文杰 王晓辉 石先阳 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期109-114,120,共7页

以太湖县饮用水水源地花亭湖水库为例,基于水动力-水质耦合模型MIKE21,结合数值模型法与传统类比经验法对花亭湖水库饮用水水源保护区进行划分和论证。结果表明:(1)经过分水期验证,花亭湖水库TN、TP与DO模拟误差均在20%以内,模拟精度较... 以太湖县饮用水水源地花亭湖水库为例,基于水动力-水质耦合模型MIKE21,结合数值模型法与传统类比经验法对花亭湖水库饮用水水源保护区进行划分和论证。结果表明:(1)经过分水期验证,花亭湖水库TN、TP与DO模拟误差均在20%以内,模拟精度较好且满足应用要求;(2)划分的花亭湖水库饮用水水源一级保护区水域与陆域面积分别为0.45、0.31 km^2,二级保护区水域与陆域面积分别为4.45、15.51 km^2,准保护区面积为1858.25 km^2;(3)花亭湖饮用水水源保护区的划分兼顾了流域水质污染风险预防与景区生态旅游发展远期规划需求,达到了水源保护与经济发展的双赢目的。 展开更多

关键词 花亭湖水库 水动力-水质耦合模型 水源保护区 划分

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长江下游典型河段入江污染因子扩散模拟研究

13

作者 肖仲凯 卞佳琪 +1 位作者 蔡璇 查泽超 《人民长江》 北大核心 2024年第S2期18-24,32,共8页

基于长江下游一沿江企业扩建优化项目,采用CJK3D-WEM建立了水动力-水质模型,模拟和评估不同水文条件下(枯水期和丰水期)主要污染因子(COD、氨氮、总磷)的扩散情况。结果表明:企业扩排后,污染因子扩散影响范围较小,主要局限于排口上下游... 基于长江下游一沿江企业扩建优化项目,采用CJK3D-WEM建立了水动力-水质模型,模拟和评估不同水文条件下(枯水期和丰水期)主要污染因子(COD、氨氮、总磷)的扩散情况。结果表明:企业扩排后,污染因子扩散影响范围较小,主要局限于排口上下游近岸水域;枯水期的最大扩散距离为2300 m,丰水期为350 m,均符合所在水功能区的水质管理要求;污染因子的影响距离与浓度增量之间存在较好的函数关系;丰水期稀释作用明显,污染物浓度降低所需距离较短,而枯水期则相反。为兼顾环境保护和经济发展,建议优化水功能区的排污总量控制,实时监测水质和排污情况,实施动态监管和调配。 展开更多

关键词 污染物因子 扩散模拟 水动力-水质模型 CJK3D-WEM 数学模型 长江

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长江下游靖江河段入江污染物扩散数值模拟研究

14

作者 何良 肖仲凯 朱锐 《人民长江》 北大核心 2024年第S2期25-32,共8页

长江流域靖江河段近年来总磷指标在考核值附近波动,水质存在偶发性降类风险。基于CJK3D-WEM建立了水动力-水质模型,旨在模拟和评估不同情况下的总磷扩散效果,制定合理的总减污措施。结果表明:不同流量下国考断面的总磷浓度最大值与流量... 长江流域靖江河段近年来总磷指标在考核值附近波动,水质存在偶发性降类风险。基于CJK3D-WEM建立了水动力-水质模型,旨在模拟和评估不同情况下的总磷扩散效果,制定合理的总减污措施。结果表明:不同流量下国考断面的总磷浓度最大值与流量呈正比关系,总磷浓度的峰值均出现在中潮、大潮期。九圩港汇入对国考断面平均总磷浓度增量贡献最大,可达到30.7%。在减污措施中,关闭九圩港闸的方案效果较明显,需要在丰水期和大中潮期间加强对九圩港闸的排放管理,以保证国考断面的水质符合要求。研究成果可为后续区域内解决总磷超标问题与合理确定疏浚方案提供科学依据。 展开更多

关键词 总磷控制 水动力-水质模型 污染物扩散 CJK3D-WEM 长江下游靖江河段

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