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流域污染负荷-水质响应的时空数值源解析方法研究 被引量:13
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作者 邹锐 苏晗 +3 位作者 陈岩 叶瑞 赵磊 刘永 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3639-3649,共11页
以目前广泛应用的环境流体动力学模型EFDC为平台,构建时空数值源解析方法,理论上可以得到任意时刻任意空间点位污染物的来源构成.其原理是考虑水质模型的微分方程,直接对每个污染负荷再微分,从而将原来1个微分方程变为关于每个污染源的... 以目前广泛应用的环境流体动力学模型EFDC为平台,构建时空数值源解析方法,理论上可以得到任意时刻任意空间点位污染物的来源构成.其原理是考虑水质模型的微分方程,直接对每个污染负荷再微分,从而将原来1个微分方程变为关于每个污染源的微分方程组,然后联立以EFDC的水动力模型求解,得到每个源对每个时空点的贡献.概化的抚仙湖模型作为数值案例用以验证方法.时空数值源解析的结果与传统扰动方法的结果几乎重合,验证了时空数值源解析方法的正确性.另一方面,数值案例中存在34个独立的污染源,扰动法则需要35次模拟,而时空数值源解析方法的结果通过单次模拟就可得到,说明时空数值源解析方法具有明显的计算效率优势.而通过对结果的进一步分析可以发现,时空数值源解析方法可以提供更精确的源贡献的动态描述. 展开更多
关键词 数值源解析 EFDC 水质响应 污染负荷削减 时空分辨率
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基于水质目标的异龙湖流域精准治污决策研究 被引量:9
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作者 邹锐 苏晗 +3 位作者 余艳红 王俊松 叶瑞 刘永 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期426-434,共9页
提出面向湖泊水质的工程设计规划方法(即精准治污)。流域精准治污决策建立在以三维水动力–水质模型为核心的时空数值源解析技术基础上,定量地表达工程措施与水质响应之间的因果关系。以处于重度富营养化的云南异龙湖为例,针对其短期治... 提出面向湖泊水质的工程设计规划方法(即精准治污)。流域精准治污决策建立在以三维水动力–水质模型为核心的时空数值源解析技术基础上,定量地表达工程措施与水质响应之间的因果关系。以处于重度富营养化的云南异龙湖为例,针对其短期治理决策问题进行精准治污决策分析。结果显示,就异龙湖中任一点的水质而言,在不同的补水情景下,城河及城北河子流域都是重要的负荷输出源。如果要使湖中和湖东站点水质达标,需要更全面地考虑各个子流域的污染源控制。当无补水时,即使大幅度削减污染负荷,也很难保证水质达标。在补水2000万m3及3500万m3情景下,补水对湖内3个监测站点的水质改善都比较明显。最后,在宏观层面上确定不同子流域重点污染控制工程类型,并在微观层面上,结合特定污染治理工程,探讨在流域精准治污体系下如何开展局地的工程评估。 展开更多
关键词 精准治污 数值源解析 三维水动力–水质模型 异龙湖
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滇池溶解氧浓度变化的氮磷循环响应模拟研究 被引量:5
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作者 胡梦辰 朱滔 +5 位作者 蒋青松 邹锐 吴桢 张晓玲 叶瑞 刘永 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期481-488,共8页
基于滇池外海的三维水动力‒水质模型,模拟湖泊水动力及水质的动态过程,识别湖泊水体中溶解氧特征,并通过设置外部负荷削减情景,探究溶解氧浓度对底泥内源释放以及氮磷循环的影响。结果表明:1)由于藻类爆发与水体氧传输受阻的共同作用,... 基于滇池外海的三维水动力‒水质模型,模拟湖泊水动力及水质的动态过程,识别湖泊水体中溶解氧特征,并通过设置外部负荷削减情景,探究溶解氧浓度对底泥内源释放以及氮磷循环的影响。结果表明:1)由于藻类爆发与水体氧传输受阻的共同作用,滇池底层水体6—9月间存在较严重的缺氧现象;2)溶解氧调控底泥氮、磷营养物质的释放,进而显著地影响底层水体中氮、磷浓度;3)滇池底层缺氧状况的改善对外部负荷削减要求较高;4)底泥的磷吸收‒释放平衡点溶解氧浓度约为3.3 mg/L,滇池水体中氮浓度的变化更易受外源负荷作用影响。 展开更多
关键词 水质模型 溶解氧 氮磷循环 底泥释放 滇池
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流域水文模型的参数全局敏感性分析 被引量:5
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作者 蔡开奎 李金城 +3 位作者 胡梦辰 马文静 叶瑞 刘永 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期753-762,共10页
基于LSPC构建内蒙大佘太流域水文模拟模型,利用Morris和Sobol两种全局敏感性分析方法,识别水文敏感参数及敏感下垫面类型,评估不同敏感性分析方法和模型输出度量方法对敏感性分析结果的影响。主要结论如下:1)模型对日、月两尺度的径流... 基于LSPC构建内蒙大佘太流域水文模拟模型,利用Morris和Sobol两种全局敏感性分析方法,识别水文敏感参数及敏感下垫面类型,评估不同敏感性分析方法和模型输出度量方法对敏感性分析结果的影响。主要结论如下:1)模型对日、月两尺度的径流模拟效果好,模拟值与观测值的决定系数R^(2)>0.6,纳什系数NSE>0.5,说明LSPC模型适用于对内陆干旱半干旱地区的流域水文模拟;2)两种敏感性分析方法对参数敏感指数排序和敏感参数识别均有影响,而MAE和MSE两种度量方法的影响主要体现在敏感参数识别方面;3)敏感水文参数为下层土壤含水量(LZSN)和地下水蒸发系数(AGWETP),敏感下垫面类型为草地、耕地、林地和水域,与大佘太流域的降水和土地利用类型有关。 展开更多
关键词 全局敏感性分析 水文参数 LSPC模型 大佘太流域
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保水堰堰井淹没出流时水体固有频率计算公式 被引量:1
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作者 郭兰波 蔡付林 花玉龙 《水电能源科学》 北大核心 2020年第6期104-107,共4页
为确定长距离分段低压输水系统中堰井淹没出流时水体的固有频率计算公式,基于带薄挡板矩形水箱水体固有频率计算公式,将原保水堰进行简化,并考虑堰厚及前后底板高差的影响,对水深进行修正,得到了保水堰堰井淹没出流时水体固有频率的计... 为确定长距离分段低压输水系统中堰井淹没出流时水体的固有频率计算公式,基于带薄挡板矩形水箱水体固有频率计算公式,将原保水堰进行简化,并考虑堰厚及前后底板高差的影响,对水深进行修正,得到了保水堰堰井淹没出流时水体固有频率的计算公式,物理试验验证了修正公式具有较高的精度。利用Fluent软件模拟了不同堰高、堰厚、堰位置下水体的固有频率,发现修正公式计算结果比原公式更接近模拟值,进一步验证了修正公式的适用性,并给出了不同变量对固有频率的影响规律。 展开更多
关键词 保水堰 淹没出流 固有频率 计算公式 数值模拟
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星云湖流域不同耕地轮作休耕情景对水质的影响及经济效益分析研究 被引量:1
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作者 谭志卫 余艳红 +3 位作者 武孔焕 贺能琴 叶瑞 郭春平 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期400-404,共5页
采用流域污染负荷-水质响应的时空数值源解析技术分析星云湖流域开展轮作休耕对湖区水质改善的效果及经济效益,通过对14种轮作休耕情景的综合分析,推荐3种情景:(1)情景3(一级保护区内、一级保护区至翠大线/铁大线、翠大线/铁大线至山脚... 采用流域污染负荷-水质响应的时空数值源解析技术分析星云湖流域开展轮作休耕对湖区水质改善的效果及经济效益,通过对14种轮作休耕情景的综合分析,推荐3种情景:(1)情景3(一级保护区内、一级保护区至翠大线/铁大线、翠大线/铁大线至山脚全部休耕)实施后,湖心水质能最大程度改善,达到Ⅴ类(基于《地表水环境质量》(GB 3838—2002)判定,下同);(2)情景2(一级保护区内、一级保护区至翠大线/铁大线休耕)实施后,单位削减量净投资与单位水质改善净投资最低,但水质不能完全达到Ⅴ类;(3)情景11(一级保护区内、一级保护区至翠大线/铁大线休耕,翠大线/铁大线至山脚的20%耕地轮作)实施后,污染物入湖量与水质改善的程度尚可,单位削减量净投资与单位水质改善净投资较低,且水质可改善至Ⅴ类。 展开更多
关键词 星云湖 轮作休耕 源解析 水质改善
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基于数值模拟的负荷削减–水体水质响应的非线性强度指标
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作者 苏晗 邹锐 +3 位作者 梁中耀 叶瑞 王志芸 刘永 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期695-703,共9页
基于现有研究中典型的水质响应非线性行为,定义基于交叉样本熵、傅里叶变化、乱序计数和调整R2的4种负荷削减–水质响应非线性强度指标。在典型水质响应样本的基础上进行指标的计算和比选,为基于数值模拟的水质管理提供可参考的非线性... 基于现有研究中典型的水质响应非线性行为,定义基于交叉样本熵、傅里叶变化、乱序计数和调整R2的4种负荷削减–水质响应非线性强度指标。在典型水质响应样本的基础上进行指标的计算和比选,为基于数值模拟的水质管理提供可参考的非线性强度衡量指标和非线性判断依据。研究结果表明,4种水质响应非线性强度指标虽然有一定的重叠,但不可以互相替代,它们分别指示季节差异、峰值变化、短期水质恶化以及水质均值变化等不同类型的非线性行为。结合计算结果,给出使用4种非线性指标判断非线性行为的方法,并讨论非线性定义的局限性以及所提指标的应用前景。研究结果有助于进一步区分和认识水体水质响应不同类型的非线性行为,以便针对非线性水质响应行为的特定类型进行分析。 展开更多
关键词 非线性 水质响应 负荷削减 数值模拟
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