基于GIS 的流域水质模拟及可视化应用研究

为探讨基于地理信息系统(GIS)的流域水质模拟方法,以宁波市皎口水库流域为例,应用Arc GIS的水文分析模块和空间分辨率为5 m的数字高程模型(DEM)生成研究区流域水系及各级汇水边界,并将流域水系划分为168个水质模拟单元。根据调查统计及实验方法获得流域污染负荷、径流量、河道水力参数、水质参数和边界浓度,并建立相应的地理信息数据库及水文水环境属性数据库。通过集成水质模型(WASP)与GIS的空间分析功能,对流域水质时空变化特征进行模拟,并利用Arc GIS实现水质模拟结果的可视化表达和统计分析。结果显示:6个监测点的高锰酸盐指数、氨氮、总氮及总磷的模拟浓度与实测值的平均相对偏差分别为10.4%、18.7%、17.4%和19.9%,水库闸前监测点高锰酸盐指数逐日模拟值与实测值的平均相对偏差为7.5%,氨氮为13.3%,总氮为8.6%,总磷为18.6%,模拟浓度与实际监测值的总体趋势相符。研究表明,基于GIS的水质模拟方法能够应用于流域尺度水质时空分布规律的研究,利用GIS对模拟结果进行空间表达及统计分析为皎口水库流域水环境保护与污染控制决策提供了科学依据。     

哈达山水库水动力与水质模拟研究

利用哈达山水库枯水年的实测数据,基于Delft-3D软件,建立适合哈达山水库的二维水动力数学模型,并得到CODCr浓度在库区的分布。结果表明:水流自上游向下游移动比较平稳,流速约为0.15 m/s;沿着水流方向,CODCr浓度呈现出一个连续的降低过程;CODCr随季节变化较大,5—7月浓度最高,1—4月、10—12月浓度较高,8—9月浓度最低,全年峰值出现在6月,小于20 mg/L,符合饮用水标准。     

风在水库网箱养鱼水质影响中的数值模拟

根据天然水库的地形条件,结合某水库网箱养鱼带周围的水质监测,构建了有风条件下水库流场数值计算模型.在此基础上,对不同风速下该水库网箱带对周边水域水质浓度变化进行模拟.计算结果表明,同等条件下,自然风速小于7.5 m/s时,与无风时差异甚小;自然风速等于8.5 m/s时,粪大肠菌群、DO和BOD5有效横向衰减系数分别增大0.0016,0.0017和0.0032,影响范围分别扩大22.62%,19.50%和18.67%.进一步证实了风成流的形成对水库生态环境的影响.     

水质模拟在管网水质控制中的应用

借助已有的水力水质模型,计算程序模拟显示管网中有多处节点水质不达标.调整相应的参数重新进行模拟.结果显示,调整各水源加药量,设置中途加药点,均可以改善管网水质.进一步分析认为,设置中途加药点并适当调整水源加药量,水质分布更加均衡,加药量更低,为理想的方案.     

汾河水库水动力及水质数值模拟

汾河水库是万家寨引黄工程的调节水库和山西省最大的地表水饮用水源地,其上游河段的COD和TN有超标现象,故确定库区污染物的输移扩散规律并提出相应的保护措施对保证水库水质安全至关重要。以工程技术资料、DEM模型、遥感及GPS实测信息为基础,采用GIS技术将汾河水库边界和地形进行数字化处理;通过实测数据进行参数率定与模型验证,确定汾河水库的水动力模型和水质模型;将模型进行耦合联用,以汾河水库的水动力为基础,选取COD和TN进行数值模拟,计算污染物在不同进水浓度时库区污染物超标面积,以库区污染物超标面积百分比来表征水库受污染程度。模拟结果表明:风场是影响水库水动力的主要因素;在静风和主导风力作用下污染物分别沿地形和沿下风向堤岸扩散;污染物超标面积百分比与进水污染物浓度限值呈二次函数关系。     

GIS在水库淹没损失数据管理中的应用

介绍了目前常用的水库淹没损失的建库方法及其不足,并进行了原因分析;另外介绍了利用GIS建库的新方法,与常用方法的实施效果对比,说明了GIS在获取水库淹没成果方面的优势。     

河道水质模拟模型及其应用

目前水流模拟模型和水质模拟模型的数量较多。由于研究的目的、内容及实际情况的差异，因而所选用的模型也各不相同。本文选用不流模拟和水质模拟相结合的模型，地官厅出库至三家店段的ＣＯＤｍｎ和ＮＨ３－Ｎ进行了现状模拟，并在此基础上对２０００年和２０１０年不同来水保证率下相应的水质状况进行了预测。模拟与预测表明，本模型是可行的。     

信息处理在红山水库水质预报中的应用

引言　　利用计算机的强大数据处理功能 ,实现水库水质预报 ,目的在于防洪减灾 ,保护水库的生态环境及绿色资源 ,避免类似 1984年库区大面积死鱼现象发生 ,保护好红山水库这座绿色银行 ,为库区及西辽河平原地区的经济发展及环境保护服务。2　信息系统模块结构　　红山水库水质预报信息处理系统是基于 C/ S结构进行开发 ,信息处理系统的主体框架用 PowerBuilder语言开发 ;水质计算模块用 C语言编写 ;后台的数据库采用 SQL Server数据库 ,系统分为三大模块 :数据准备模块、水质计算模块和实时雨、水情检索模块 ,系统各主要模块的具体特点…     

基于EFDC和WASP耦合模型的水库水质数值模拟研究

从工作实践中可以发现,仅依靠单一模型对水库水质数值模拟存在难以模拟真实水流形态的问题,导致模拟拟合度较差,研究基于EFDC和WASP耦合模型设计一种水库水质数值模拟方法。在笛卡尔坐标系下建立水库坐标,确定EFDC水动力模型配置。划分网格结构,利用WASP计算水质模型的相关参数,默认污染物在水平和垂直方向无浓度梯度变化,网格单元浓度使用中心浓度表示。将EFDC的输出变量与WASP进行耦合,建立等效网格空间,两种模型的输出通过“.hyd”文件形式进行耦合,包括流量、速度和扩散参数等水体组分信息,利用COSMIC程序进行求解。仿真实验结果表明,TP浓度模拟值与实际监测值的变化情况比较贴合,其平均相对误差不超过20%,符合预期设定并具有较高的模拟拟合度。     

基于GIS的克里金法在水质影响预测中的应用

为深入研究水体污染预测系统,更好地模拟二维空间上的水污染分布,将克里金法引入二维水质模型,考虑了空间属性在不同空间位置上的变异分布,使预测模型更合乎实际,功能更全面,并实现预测过程、结果的可视化.在GIS平台上运用数据库方法,将模型预测结果和Geodatabase数据类型进行链接与转换,力求形象直观地展现天然水体的污染分布情况.     

GIS在移民项目管理中的应用

地理信息是水利水电工程移民项目的重要基础信息之一,从水利水电工程淹没的影响的调查到移民安置规划,无不与大量的地理信息相联系。文案重点介绍了GIS在水库淹没范围中移民项目管理的应用。     

赵家窑水库水质保护研究

文中介绍了大同市赵家窑水库水质监测情况，分析了污染物的来源并提出了水源保护措施。     

石佛寺水库二维水动力及水质数值模拟与分析

石佛寺水库位于辽河干流,具有重要的生态功能.以石佛寺水库为研究对象,基于MIKE21软件的二维水动力模块和水生态模块,对水库生态系统内物理、化学、生物反应进行数值模拟研究,以为水库水环境管理提供一定的科学参考.首先,通过实测数据对模型的参数进行了率定和验证,确定了石佛寺水库二维水动力和水质模型的有效性;然后,运用该模型...     

人工神经网络在水质评价与水质模拟中的应用

本论文主要研究人工神经网络在水质评价与水质模拟中的应用。论文在对目前水环境质量现状评价30余种方法进行综述分析的基础上,根据水质评价的要求和特点,成功地将人工神经网络的理论、算法及模式引入到水质评价领域,建立了地面水环境质量综合评价的隶属度ＢＰ网络模型与综合评价的Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络模型,并以重庆市南川凤嘴江水质资料为实例,对学习成功后的网络进行了检验测试,取得了良好的效果。在此之后,论文系统地对目前在水质评价领域中最具代表性和综合性的模糊综合法、灰色聚类法,与本文建立的隶属度ＢＰ网络模型与Ｈｏｐｆｉｅｌ…     

汾河水库及其上游干流水质趋势研究

本文以美国统计学家肯德尔提出的水质季节性肯德尔趋势分析方法为基础，结合山西省季节性河流的特点，改变了目前只进行了单一污染物浓度趋势分析的方法，采用7个函数的流量校正污染浓度的趋势分析方法，水质水量相结合对汾河水库及其上游干流河道的水质进行了综合趋势分析，指出了河流水质的变化趋势及引起变化的原因。     

基于不同运用情景的碧流河水库水质模拟研究

本文以辽宁省的重要水源地碧流河水库为例,利用构建的水动力-水质模型模拟计算了主要水质指标在水库不同应用情景下的空间变化特征。     

新立城水库水质研究

新立城水库水质研究吉林省环境保护研究所于常荣，赫颢吉林省水产科学研究所钟艳兵关键词：水资源保护，水库水质，水质研究，新立城水库新立城水库距离长春市２０ｋｍ，是伊通河上游一座拦河水库，为长春市的主要水源地，水库集水面积１９７０ｋｍ２，总库容５９２００万...     

模糊人工神经网络识别模型在柴河水库水质分析中的应用

将人工神经网络技术和模糊模式识别理论相结合,对柴河水库水环境进行综合评价,结果表明模糊人工神经网络综合评价模型在柴河水库水质分析中有很好的应用效果。     

水质模型在杨溪水库污染负荷控制研究中的应用

杨溪水库是永康市主要的饮用水水源地,保障其供水安全意义重大。在对库区污染源调查的基础上,进行了现状水质的评价,得出主要污染因子为总氮,其年平均为III类水质,个别月份为IV类水质。采用水库质量平衡模型和狄龙模型模拟预测杨溪水库的水质,至2020年,CODMn仍可保持II类水质,但NH3-N由I类变为II类,总氮由III恶化为V类,总磷由II类变为Ⅳ类。基于此,计算了恢复至目标水质所需削减的污染负荷值,提出了污染源防治措施,并对实施效果进行预测。     

综合水质标识指数法在水库水质评价中的应用

目前,评价水质的因子有总磷、总氮、重金属元素、溶解氧等多项指标,评价方法一般有模糊数学法、隶属度法、灰色建模法及层次分析法等.但这些评价方法大都针对水体等级的评价,而对主要污染因子的污染程度定量描述相对较少.运用综合水质标识指数法,对浮桥河水库水质进行评价,结果表明水质达到地表水标准Ⅱ类,但有恶化为Ⅲ类的趋势,主要污染因子为氮、磷营养盐及有机物,表明水库富营养化趋势明显.