基于QUAL2K模型的农田排水沟塘去污能力研究

QUAL2K水质模型可以模拟污染物在排水通道中的降解过程,分析排水沟塘对农业污染物的净化效果。以江苏省扬州市江都区水稻灌区一典型排水系统为例,利用QUAL2K模型模拟农田沟塘排水过程中氨氮和总磷两种污染物的削减情况;在利用实地调查与监测数据进行模型检验以后,根据实际水力联系情况,预测分析了调整水力联系及采用部分重点治理措施对改善整体水质净化效果的作用。结果显示:(1)研究区6个主要水质监测点模拟的平均相对误差均在20%左右,相关系数R~2和Nash-Sutcliffe系数NSE的计算值均大于0.5,验证了模型的可靠性,但是田间沟塘一些人为及自然等不确定因素对模型的精度具有一定的影响。(2) 3种治理措施的效果为截污减小排水流量调整沟塘流网系统,模拟显示排水系统经过少数可行的水力关系调整,就可以显著提高整体水质改善效果。QUAL2K模型可以灵活调整排水沟塘水力联系,预演不同治理措施,为优化农田排水沟塘系统提供依据。     

网箱养鱼对河流型水库水质影响的研究

针对网箱养鱼所造成的水污染问题,运用水质模型对网箱养鱼污染进行模拟和预测成为重要的研究课题。提出将网箱养鱼污染概化为面源负荷,采用校准后的QUAL2Kw模型对潘家口水库网箱养鱼污染和网箱撤消后两个方案进行水质模拟和预测,并采用均方根误差法对模型适用性进行评价。同时提出具有绝对负荷量百分比和贡献比例计算模块的QUAL2Kw模型,对不同污染源对出库水质的影响程度进行评价。结果表明:QUAL2Kw模型在潘家口水库的适用性较好;网箱养鱼全部撤消后,潘家口水库的水质状况整体改善的程度不高;为有效改善潘家口水库出库水质,应优先削减潘家口(S6)-潘坝前(S7)的污染物入库负荷量。本文所提出的模型方法及针对出口断面的污染物贡献比例分析可为进一步研究潘家口水库的水环境管理提供科学依据和决策支持。     

河流综合水质模型QUAL2E在通惠河的应用

定量模拟河流水质的时空变化是进行河道规划、整治及水环境评价时不可缺少的步骤。本文比较详细地介绍了QUAL2E模型的原理、结构、特点，并在北京市排水河道通惠河中应用QUAL2E模型模拟了河流全程BOD5和DO的变化。结果表明了它是一种实用有效的水质模型，能为制订和实施河道综合水质规划提供科学的决策依据。     

河流综合水质模型QUAL2K应用研究

介绍了QUAL模型系列由QUAL-Ⅰ→QUAL-Ⅱ→QUAL2E→QUAL2K模型所经历的研究发展过程。对QUAL-Ⅱ模型的特点和功能进行了分析,给出了各主要水质组分之间的交互作用图。分析了QUAL2K模型,指出了QUAL2K模型与QUAL2E模型的共同及不同之处。最后,分析了QUAL2K模型在我国的几个应用实例,指出QUAL2K模型虽然目前在我国的应用还比较少,尚处于简单应用阶段,但鉴于QUAL2K模型的诸多优势,该模型在我国可望得到更好、更广泛的应用。     

河流及水库水质模型与通用软件综述

着重介绍模拟河川、湖泊与水库水质状况的各种模型 ,论述了其数学模型的分类、模拟及用途 ,并对有关通用软件如QUAL2E ,QUAL2E UNCAS ,WASP ,CE QUAL RIV1,WQRRS ,HEC 5Q ,SE LECT ,CE QUAL W 2和CE QUAL R1等作了说明 ,最后对其中 7个代表性模型QUAL2E ,WASP ,CE QUAL RIV1,CE QUAL R1,CE QUAL W 2 ,WQRRS和HEC 5Q进行了简要的比较。     

QUAL2K模型在苏子河水质模拟中的应用

水质模型的应用,是水质评价及预测的重要手段。依据调查与监测数据,建立了苏子河的QUAL2K水质模型,对该河BOD、COD、NH3-N三种水质参数进行验证,结果表明:苏子河5个监测点的水质指标模拟的相比误差均在10%以内,计算值与实测值相关性较好,能够达到模型精度的要求;对苏子河水质参数模拟精度最高的是NH3-N,其次是BOD和COD;对苏子河中游模拟误差最大,而大伙房水库入库口模拟误差最小。     

QUAL2K模型在大凌河流域水资源保护管理中的应用

水质模型的应用,是水质评价及预测的重要手段.本文依据调查与监测的数据,建立了朝阳大凌河流域枯水期阎王鼻子水库至白石水库段的QUAL 2K水质模型,结合GIS系统完成模拟值与监测值的参数估计,并通过水质模型得到验证,为水资源综合管理提供依据.     

安阳河入河排污口设置对水功能区水质影响分析

以洹北污水处理厂为例,通过对入河污染物量进行分析得出主要污染物排放量,采用河流完全混合模式方法计算、预测该项目排水对水体水质的影响,采用水质模型对污水排放对水功能区水质影响范围(长度)进行预测,根据该河段水功能区纳污能力和实际入河污染物量进行比较,以判断该入河排污口设置是否合理。     

QUAL2E模型在呼和浩特市水质模拟中的应用

呼和浩特市的地表水系由黄河干流和支流组成,以支流为主,整个地表水系统呈树枝状分布,水质污染严重。建立了呼和浩特市的河流水质模型,选用BOD5,CODMn作为模拟污染指标,给出模型关键参数的确定方法,应用QUAL2E模型进行河流水质模拟分析,检验QUAL2E模型参数。模拟结果表明,模型合理有效,能很好地描述河流的水质状况,可进一步为水环境规划提供有利工具和科学的参数依据。     

基于氧化塘技术水质模型应用的研究

氧化塘是一种投入小、耗能少、管理费用低的污水处理设施,在许多国家被广泛用于处理城市污水和多种工业废水,并取得了显著的环境效益和社会效益。讨论了氧化塘的净化污水机理和水质变化特点。提出了氧化塘二维水质模型,并探讨了氧化塘水质预测研究的发展趋势。     

QUAL2Kw-GWLF模型联用在新安江干流黄山段的应用研究

在新安江干流黄山段进行通用流域污染负荷模型(GWLF)与一维河道水质模型(QUAL2Kw)模型联用研究,以实现水质模型在面源污染为主导的河段开展应用。将GWLF模型的面源负荷结果作为QUAL2Kw模型的面源输入,结合点源排放数据,进行水质模拟。结果表明:通过与GWLF模型联用,QUAL2Kw模型能够较好地模拟出河道水质状况。干流面源污染对街口断面活性CBOD、总氮、氨氮、硝态氮的占有比例最为显著,分别占到全部负荷的31.78%、45.85%、23.11%、70.86%。上述各污染源对街口断面污染物的占有比例有利于相关水质管理部门开展有针对性的污染减排措施,实现对流域水环境的有效保护。     

灌区沟塘湿地对稻田排水中氮磷的原位削减效果及机理研究

沟塘系统是控制农田面源污染的有效措施,本文通过修整灌区内承泄沟塘、重建其水生植物系统,研究了沟塘湿地对稻田排水的原位削减能力及机理。试验结果表明,通过沟塘底泥、水生植物等的综合净化作用,沟塘出流水中总氮TN和总磷TP平均质量浓度分别较入口减小22.01%和9.59%,实现了对稻田排水中氮磷的原位削减,其中氮磷单峰浓度消减均近似服从指数规律。较小的沟塘入流浓度和较长的沟塘净化时间利于获得更大的消减率,因此,建议利用排水沟系对稻田排水进行先期调蓄,初步净化后再排入沟塘,以提高沟塘净化效果。沟塘拦水坝的修建使得底泥吸附在水体净化过程中作用更加明显,0～40cm深底泥在稻麦轮作年TN截留量达1.559kg·m-2、TP累积量达0.394kg·m-2,吸附量可观;水生植物氮磷吸收是沟塘水质净化的重要途径,收割是实现其净化有效性的关键环节,仅移除芦苇和茭草茎叶,可除去氮193.69kg·hm-2和磷33.49kg·hm-2。芦苇和茭草综合对比表明,茭草更适于当地排水沟塘选用。     

引黄济津河道水质数值模拟与预测

依据连续性方程、动量方程、自由表面方程、状态方程和水质输运方程,采用有限差分法,建立河道垂向二维水动力水质模型。根据2000-2001年第6次引黄数据资料对水质模型进行调试,建立引黄济津调水工程水质模型。利用已建立的模型,对2002-2003年第7次引黄河道水质进行了预测,并将预测结果与实测数据进行比较,预测结果与实测结果基本一致,表明该模型能较好地预测引黄济津河道水质状况。同时,根据污染物浓度峰值的变化情况,分析了污染物的输移扩散及降解转化规律。     

城市河流综合整治工程的治理效果预测研究

以湖南省常德市穿紫河综合整治工程为例,利用美国环保局开发的综合水质模型QUAL2E对该工程治理方案进行效果预测。根据综合整治的主要治理措施设计了穿紫河水质模拟的五大类情景,模拟了CODCr、DO、BOD5、NH3 N等4项指标,进一步分析了不同截污程度、引水方案和引水量组合工程措施对提高水质达标率的作用,为穿紫河综合整治工程提供合理化建议。     

应用灰色GM(1.1)模型及其改进模型预测渭河天水段水质

利用灰色GM(1.1)模型、残差修正GM(1.1)模型预测2004至2010年渭河对天水段水质污染物时发现,二者对于某些污染物预测精度不高,而且残差修正GM(1.1)模型预测精度未必一定高于GM(1.1)模型。在这种情形下,应用新陈代谢GM(1.1)模型,预测未来五年渭河水质的变化及其水质污染物突变的时刻。分析结果表明:新陈代谢GM(1.1)模型有助于提高预测精度和预测的可靠性。     

表面流人工湿地控制农田排水污染物的作用

南方早稻期间降雨多,农田排水多、面源污染严重.为了研究生态修复技术对南方早稻期间农田排水中氮磷污染物的净化效果,本试验在广西桂林青狮潭灌区农田灌溉区域中,地势低洼处建立表面流人工湿地对农田排水进行处理.2009～2010年,早稻期间定时检测农田排水中氮磷污染物的变化情况及表面流人工湿地对氮磷污染物的去除效果,结果表明:2009～2010早稻期间,表面流人工湿地对总氮去除率分别为43.11%、48.95%;总磷的去除率分别为54.23%、43.28%,去除效果较好.     

河流中污染物迁移转化模型研究进展

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。     

QUAL 2E模型在小清河水质模拟中的应用

定量模拟河流水质的时空变化是进行河道规划、整治及水环境评价时不可缺少的步骤。介绍了QUAL 2E模型在小清河济南段中的应用，模拟了河流全程BOD的变化。结果表明，模拟值和实测值的误差为-4．68％～15．74％，模拟效果良好，说明了该模型是一种实用有效的水质模型，能为制订和实施河道综合水质规划提供科学的决策依据。     

地表水质模型研究综述

水质模型是进行水污染控制和水环境质量规划的有效工具。简要描述了地表水质模型的分类和国内外研究现状,重点介绍了目前几个主要的综合地表水质模型:Streeter Phelps模型及其修正公式、QUASAR模型、QUAL模型、WASP模型、MIKE模型,并对地表水质模型研究方向进行了展望。     

基于二元水循环的流域分布式水质模型构建与应用

流域分布式水质模型是描述污染物的时空迁移转化过程的数学工具，是预测未来水质状况、研究污染物总量控制方案的技术手段。本文针对流域分布式水质模型WEQ开展研究，结合二元水循环理论，着眼于加强污染物产生、入河过程的机理，考虑水库库容变化对污染物时空变化的影响，进一步增强模型的物理机制。改进后的WEQ使农田面源由陆域产生至入河过程更具有物理机制；借助水土流失方程计算水土流失量，增强了土壤侵蚀面源污染来源的可信度；通过水质过程与二元水循环过程的耦合，实现了污染物入河过程的动态计算；将水库蓄变量作为模型变量，描述水库调蓄对污染物的影响。本文以嫩江流域为例，模拟COD、氨氮的空间分布规律及河道断面负荷变化特征。模拟结果显示，率定期:MSEQ=1.81,Re=62.3%,Pearson=0.374;验证期: MSEQ=1.45, Re=50%,Pearson= 0.692，通过产生量核算、水质模拟过程与监测数据对比以及水库调度合理性分析，确保改进的WEQ模拟误差在合理范围之内，能够反映强人类活动干扰下的水质过程，对水环境管理需求具有实际意义。