用耦合模型法进行水质随机模拟的研究

基于水质变化同时存在的两种规律－确定性规律和随机性规律（前者反映事物必然的内在联系，后者反映外在的随机性因素作用）。建立了一种能同时体现这两种作用的确定性与随机性相耦合的水质模型，并进行了水质变化过程及其概率分布的随机模拟。经实际计算，表明是切实可行的。     

河流水质灰色非线性规划的理论与应用

本文探讨了含灰参数的河流水质非线性规划理论与求解方法。通过引入灰数的概念，建立了描述河流水质模及规划中广义不确定性的灰凸集，灰凸规划的初步理论，然后，针对河流水质灰色非线性规划模型求解问题，提出了基于拓广了的Ｋｕｈｎ－Ｔｕｃｋｅｒ定理直接解法，其特点是将原灰色非线性规划模型分解成等价的两个确定性边界模型直接求解，这不仅为处理灰色水质规划提供了有效手段，而且建立了确定性规划与非确定性规划的联系，通过     

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。     

三峡水库整体一维水质数学模拟研究

以三峡整个库区作为研究对象体，根据三峡水库河道型特点，开发了一维非恒定水流水质数学模型，利用稳定性比较好的四点隐格式有限差分法进行模型数值求解。以主要污染指标BOD5、DO为例，介绍了三峡水库一维水流水质数学模型的开发、研制过程。模型中充分考虑了三峡水库建成前后水流条件巨大变化对库区水流水质的影响，对主要水质模型参数，如污染物纵向离散系数、有机污染物衰减系数和大气复氧系数等建立了与水流条件相关的经验关系式，建立的数学模型经过三峡库区江段长河段水文水质和污染源同步观测资料验证，具有较高的模拟精度，可为预测三峡水库水流水质总体变化趋势提供技术支持。     

水环境数学模型研究进展

水环境数学模型的研究按照时间可以划分为三个阶段。对每个阶段的特点和发展情况进行了详细叙述。阐述了水质模型在水质预测、水质规划评价、水环境容量计算和水质预警预报中所起的作用,以及在国内外的实际应用情况。介绍了当前国内外在各个发展方向上的研究进展,说明水质模型未来的六个发展趋势:新模型的开发,不确定性水质模型的研究,水质模型与“3S”的结合,多介质环境生态综合模型,人工智能和水质模型的结合,地下水和地表水转换的水质模型。     

地下水补给影响下的河流水质模糊模拟

摘 要：基于河流水环境系统的模糊性、不精确性，采用三角模糊数描述和表征沿岸地下水水文地质参数，建立了计算地下水补给量和补给强度的模糊模型。在将水质模型参数定义为三角模糊数的基础上，构建了考虑地下水补给影响的一维稳态河流水质模糊模拟模型。作为案例，将上述模型应用于淮河流域某支流水质模拟研究。采用-截集技术，计算得到各控制断面模糊数形式的污染物浓度值，并与确定性模型计算结果进行比较。实例研究表明，以三角模糊数原理模拟和表征考虑地下水补给影响的河流水体污染物浓度变化规律，理论上可行，计算结果可信，较好地弥补了传统确定性模型的不足。     

杭嘉湖一维河网水量水质联合数学模型及应用

建立了能模拟杭嘉湖地区的一维河网水量水质联合数学模型，模型共选用了30个外部边界、100余个内部边界和2个全局边界，以此来控制和体现杭嘉湖地区河网的水体流动及水质变化情况。模型计算分为验证计算和方案计算2种情况，由于计算目的不同，在计算边界的选择上也有所区别。从选择的2005年长兴(二)等11个水位站点、杨家埠等5个流量站点和杭长桥等9个水质站点的实测值和模型计算值的比较情况来看，所建立的杭嘉湖一维河网水环境数学模型较好地反映了杭嘉湖地区的水流运动状况和水质变化情况，表明本模型所选择的参数基本合理，模型系统可以用于对工程方案实施后河网水质变化的预测分析。     

南方季节性缺水河流生态环境需水量计算方法

本文针对我国南方季节性缺水河流,提出了一种以生化需氧量BOD和溶解氧DO为计算指标的BOD-DO水质数学模型法,由以下四步构成：（1）由Thomas水质数学模型推导得到BOD和DO沿流程演化的数学解析式;（2）建立综合点源和面源污染条件下的全流程水质-水量耦合关系模型;（3）划分河流断面并设定相应的生态环境功能,设计段首控制法和段末控制法;（4）建立水量平衡和水质约束的控制方程组,进而计算生态环境水量.最后,对汉江中下游干流这一典型的季节性缺水实例进行了研究,证明本文方法是可行的.     

澳大利亚基于GIS的水质水量模型研究

采用地理信息系统（GIS）进行野外数据采集和水质水量模拟，是对传统的流域水质评估方法的改进。对澳大利亚新南威尔士州威廉姆斯河应用GIS进行数据采集的情况作了介绍。该技术应用便携式电脑、无线通信和互联网技术进行地形、环境方面的样本采集，将采集的数据与历史数据相结合，可以用于建立流域水质水量模型，以便在大范围的流域一级模拟水量和水质。研究的目的是确定和评估威廉姆斯河流域点源和非点源污染对水质的影响。采用历史数据对基于美国流域管理软件BASINS的模型进行校验。研究结果表明：短历时、大范围的GIS野外数据采集是促进流域模型研究的有效方法，尤其是对于测站稀少、历史数据不足的地区；数据采集和模型拟合相结合是实现水质水量模型野外数据实时采集的重要步骤。     

大汶河水污染控制系统规划研究

本规划研究应用系统分析原理，以流域为单元，以河流为研究主体，以流域内影响水体质量的一切因素为输入因子，以流域发展对水质的要求为控制目标，构成了一个完整的水体污染控制系统．建立了相应的水质模拟、预测和控制系统最优规划模型．应用模型进行了流域水体污染的分析、评价和最优控制规划研究，提出了科学、合理及便于实施的最化控制方案．     

汉江水质预警系统研究

汉江水质预警系统是以信息技术为基础，综合运用地理信息系统（GIS），遥感（RS），网络，多媒体及计算机仿真等现代高等科技手段，对汉江流域的地形地貌，水质状况，生态环境，水资源分布等各种信息进行数字化采集与存储，动态监测与处理，综合管理与传输分发，建立全流域水质基础信息平台，不同功能的水质模型及其相应的管理系统，汉江水质预警系统具备对汉江水质实时监控，水污染事故应急响应，水资源优化调度和水环境综合管理等功能，作为一种新型的流域水质综合管理模式，汉江水质预警系统必将在我国水污染问题防治和水环境问题研究中发挥作用。     

水质耦合模型分类及应用进展

水质模型广泛应用于水质模拟、预测与辅助决策,是研究水污染、治理水环境的一个重要工具。近年来国内外关注于水质耦合模型研究,它能够克服使用单个模型的局限性,提高了模拟精度。系统介绍了国内外广泛运用的三类水质耦合模型类型,主要包括多个水质模型组成的耦合模型、水文-水质耦合模型、GIS-水质耦合模型,着重介绍各耦合模型的内在发展驱动力及应用情况,讨论耦合模型在实际应用时的优越性。此外,还对水质耦合模型耦合方式的优、缺点进行总结。最后根据模型耦合方式存在的难点提出了对水质耦合模型未来发展的展望。     

调引太湖水改善黄浦江水质的研究

为了定量地研究调引太湖水对改善黄浦江水质的作用，本文研制了半潮平均的准动态水质数学模型，并以“改进的四阶龙格－库塔法”应用于数值求解，以1971年作为枯水年典型。上边界米市渡的下泄流量250m3／s，相应于三种上边界水质条件，研究抽取200m3／s太湖水对黄浦江全河水质分布的影响，共预测11个潮次。预测结果说明：对黄浦江水质的影响一般可到南市，有时也下延到长桥；落潮时水质改善的程度大于涨潮时；南市的DO约增加0．1～0．6mg／1，若米市渡水质较好（二级水标准），南市的DO可增加0．6～1．2mg／1。文中介绍的水质模型及数值解法可用于感潮和非感潮河流。     

基于随机水质模型的水功能区COD超标风险分析

由于水环境系统中存在诸多不确定因素,建立在物理简化基础上的确定性水质模型并不能反映水质变化过程的不确定性。为了弥补确定性水质模型的局限性,本文根据随机微分方程理论,假设水质模型中的耗氧系数、沉降系数、复氧系数服从双侧截尾正态分布,建立了考虑随机效应的水质模型。将模型应用于COD超标风险分析,分别计算了不同水文、水质条件下COD浓度的概率分布。结果表明:当三道营来水COD浓度为16、17、18 mg/L时,超标概率为分别在0.3、0.6、0.8左右。     

用水质数学模型分析牡丹江水环境容量

本文通过建立牡丹江水质数学模型──一维稳态水质模型，分析牡丹江水环境容量，可以反映牡丹江水系的河道特性，用于江段水质模拟和预测，以期预测水质的时空变化，为牡丹江水质改善及水资源管理提供依据。     

北京市某区供水管网水质变化研究及模拟

管网水质稳定性是安全供水的一个重要问题,因此需要研究管网中水质变化规律。由于管道的封闭性,通常很难进行大面积管网水质监测。管网水力与水质模型为研究管网水质变化提供有力支持。通过实际监测和实验室内管段模拟试验分析了北京市某区供水管网中水质变化的规律,建立了供水管网水力水质模型,并应用建立的模型模拟了该区管网水质的变化过程。     

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。     

数学模型在河流水质预测中的应用

河流水质预测一般采用定性及定量两种方法。定量预测目前多采用水质模拟来进行，在数学模型、物理模型、模拟模型３种模拟系统中，最常用的是数学模型，它代表水环境中各因子相互作用的数学方程，是定量描写水体中污染物时空变化的一种数学表达式。实践证明，数学模型应用于河流水质预测，不仅理论上合理，而且方法简便，易于应用。     

沱江中游水质分析与管理规划模型

本文针对沱江中游的主要污染物,采用改进的模糊数学综合评价方法进行水质现状评价和采用S-P数学模型进行水质模拟及验证,还作了FLMP模型的水质管理规划研究,并提出最佳决策方案.计算结果表明,上述方法的应用是合理的,且有一定的实用价值。     

引清调度对常熟地区水环境的影响

文章依据常熟调水试验的实测数据,建立常熟河网非稳态水量水质数学模型,并根据同步实测资料对模型参数进行率定。应用该模型分析引水对常熟城区水环境的改善程度,并应用该模型研究不同水利调度方案下引水对常熟周边地区的水质影响。