QUAL2Kw模型在新安江干流黄山段水质模拟中的应用

针对新安江干流当前水质状况与水生态功能分区要求不协调的问题,首先通过对流域内的12个监测站点多年水质监测数据进行模糊综合评价分析,确定水质现状并识别出各水质指标的污染贡献度矩阵。然后使用一维、稳态水质模型QUAL2Kw对河道水质进行模拟,在遗传算法校准得到参数集的基础上,对模型进行验证,最后根据水功能区划计算目标河道的环境容量。结果表明:QUAL2Kw模型可以很好地模拟现实水质状况,但模拟结果显示,新安江干流各河段的TN环境容量大部分为负值,污染现状不容乐观;水体对于TP则仍有少量的环境容量,但由于TP为限制因子,因此基于环境容量的营养盐污染控制亟需加强。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

GWLF模型的改进及其在新安江流域的应用研究

通用流域污染负荷方程(generalized watershed loading function,简称GWLF)作为一个简单有效的集总参数流域模型已经受到了国内外研究者的广泛认可。在笔者前期研究成果的基础上,对原始GWLF模型的算法和已有水文框架进行了深入修改,添加了河道模块内泥沙悬浮、沉积过程以及污染物衰减过程,进一步增加了模型在空间属性基础上的通用性。以安徽省新安江屯溪监测站为收口断面的上游流域为研究区域,对改进后的GWLF模型(revised GWLF)进行了应用测试,并在月尺度上针对流量、泥沙量、溶解性氮负荷量和溶解性磷负荷量的模型输出结果与原始GWLF模型进行了比较。3项统计学指标和时间序列图表明,改进版模型能够在不添加额外数据需求的前提下,更好地重现流域内水文、泥沙和水质的循环过程。     

基于QUAL2K模型的农田排水沟水质模拟研究

水质模型是研究农业非点源污染、进行水质评价及预测的重要手段。根据实地调查与监测数据,利用QUAL2K模型模拟了农田排水沟塘对于排水中氨氮、总磷2种污染物的去除情况。QUAL2K模型可用于农田排水沟水质变化过程的模拟预测,为优化排水沟塘系统的污染物去除能力提供理论依据。     

基于QUAL2K模型的秦淮河水质优化方案

根据秦淮河水情水质特点,结合QUAL2K水质综合评价模型,选取DO、NH₃-N、COD作为模拟因子,在汛期与非汛期,分别对南河莲花闸及象房村泵站是否开闸引水两种工况进行模拟和参数率定,构建秦淮河水质优化管理模型。结果表明:在南河、内秦淮河泵站引水的情况下,汛期引水量为40 m³/s时基本满足Ⅴ类水标准,非汛期引水量为60～70 m³/s时全段达到Ⅴ类水标准,其中秦淮新河段达到Ⅳ类水标准;在南河、内秦淮河泵站（含闸段）均不引水的情况下,汛期长江自流流量为30 m³/s时能达到Ⅴ类水标准,非汛期当抽水站抽水流量为40～50 m³/s时达到全段Ⅴ类水标准,其中秦淮新河段水质达到Ⅳ水标准。     

基于GWLF模型的新安江上游练江流域面源污染特征解析

应用通用流域污染负荷模型(GWLF),对新安江上游练江流域2005-2012年的水文化学过程进行了模拟,在月尺度上评估了流域把口断面的水量及溶解性总氮污染物通量,并解析了其负荷来源分配。结果表明:GWLF模型能够作为有效的决策支持工具对目标流域开展有效评估,模拟结果纳氏效率系数在0.75以上。从年均水平上看,流域溶解态总氮主要通过地表径流和地下水传输,分别占到全部负荷量的42%和40%,且与流域水文关系密切。水质较差的风险敏感期主要出现在水量较少的时段,且该期间内农村生活源(37%)和点源(9%)贡献相对显著,应予以特别关注。上述流域面源污染特征解析结果能够为实施有针对性的管理措施提供参考。     

基于GWLF模型的流域总氮负荷模拟及污染源解析

污染物来源的定量解析,是污染物削减方案制定及控制措施优选的重要依据。选取了GWLF(Generalized Watershed Loading Functions)模型,对其农村生活及畜禽养殖模块进行改进,模拟了柳河上游的月径流及总氮负荷,并基于模型结果分析了各污染源的贡献率及其季节性差异。除个别汛期峰值月份模拟值偏低外,模型对月径流及总氮负荷模拟效果较好。污染源解析结果表明:总氮污染源贡献率季节性差异明显,总体上,非点源污染的贡献率在汛期要高于非汛期;点源污染在非汛期的贡献率远高于汛期,是非汛期的最主要的污染源。为了有效地削减和控制柳河流域氮污染,在负荷削减方案制定及控制措施选取中应充分考虑汛期与非汛期污染源组成的差异。     

区域营养盐管理模型在沙河流域的应用

应用基于经典广义流域负荷函数(GWLF)模式开发的区域营养盐管理模型,以天津市饮用水水源地于桥水库上游沙河流域为研究对象开展模拟实践研究.本研究基于我国可获得数据量的一般水平,实现了对沙河流域氮污染物环境行为过程的评估,包括对产流量和溶解态氮通量在月尺度上的模拟,以及对溶解态氮污染物的来源进行源解析,模拟精度可靠,结果能够满足管理需求,可作为该模型在我国的进一步推广应用的例证与参考.     

新安江上游流域SWAT模型的构建及适用性评价

以新安江上游屯溪流域为研究区域,建立了SWAT模型的气象、土壤、土地利用和农作物管理等数据库,并利用2000-2010年逐月实测的径流、泥沙及非点源溶解态氮负荷数据进行了多参数、多站点的率定和验证,使用多目标(纳氏系数、线性相关系数和相对误差)对模型适用性进行了评价。结果表明:径流模拟效果非常好,泥沙和营养盐模拟结果令人满意,SWAT模型在屯溪流域适用性较好,可以模拟分析该地区的非点源污染问题,研究所构建的数据库和率定的参数可为进一步研究新安江流域的水环境管理提供科学依据和决策支持。     

淮河干流信阳段水质预测模型

根据水体扩散理论,建立淮干水质预测相关模型,并进行验证;首次对淮河干流信阳段NH3-N、COD的综合衰减系数,复氧系数和耗氧系数等4项开展现场试验及分析,结果表明,引起误差的主要原因是复氧率及光合作用随河流而异,难以准确确定。     

基于逆建模技术的淮河干流长台关-息县段入河污染负荷评估

以淮河上游长台关-息县段为研究对象,以2008年为算例,根据研究区域汇流特征,建立分布式源模型,基于贝叶斯统计方法进行逆建模,利用断面水质序列实测资料,测算区域入河污染负荷及主要水质因子降解系数。结果表明:淮河上游长台关-息县段NH3-N、COD入河污染负荷总量分别为1.7万t/a、8.9万t/a;受主要入流面源污染负荷季节性影响,NH3-N入河污染负荷为657.55～2 014.99 t/月,COD入河污染负荷为3897.73～13311.83 t/月;研究区域水体环境NH3-N、COD降解系数分别为0.356/d、0.202/d,NH3-N、COD负荷模拟值和实测值的相关系数分别为0.943、0.979。