Simulation of Water Pollution Diffusion Based on WebGIS

Taking Liyang City of Jiangsu Province as the research object, a water pollution accident diffusion simulation and analysis system, taking WebGIS as the core, was established by taking finite difference method to do the system dynamics water quality model solution. This paper introduces the construction process of the model, the integration of the model with GIS, the interactive application of the system and users and the visual dynamic expression of water pollution accidents. By combining the statistical analysis of the spatial and environmental database in the system, the scientific simulation of the temporal and spatial relationship of the development of water pollution accidents on the client side is realized and providing precise decision support for early warning and control of water pollution diffusion.

黄河流域水环境问题研究现状、挑战与展望

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大发展战略,保护黄河是事关中华民族伟大复兴和永续发展的千秋大计.近年来,黄河流域水环境质量明显改善,但有限的水资源和脆弱的生态系统使得黄河流域水环境保护仍面临巨大的挑战.科学诊断黄河流域重大水环境问题是新时期治理黄河的前提和关键.本文围绕黄河流域水环境问题诊断这一主题,聚焦黄河流域断面水质改善的核心需求,首先分析黄河流域水环境现状,发现黄河流域整体水质持续向好,但干支流水质改善不同步,流域主要污染指标时空差异显著,中下游和部分支流污染严重;其次梳理国内外相关研究进展和主要挑战,总结断面水质提升所需的核心理论与技术,如水环境承载力评价、污染排放清单构建与水环境模型模拟等方面的应用与发展趋势,发现黄河流域存在气候变化影响下水沙变化大、现有排放清单分辨率不足、水环境模拟缺乏多尺度污染排放-断面水质响应关系研究等问题,难以支撑未来精细化水环境管理.对黄河流域水环境研究的未来发展进行了展望,建议未来在以下几个方面开展进一步研究,包括气候变化下黄河流域水环境承载力研究、黄河流域高分辨率排放清单构建、多尺度污染排放与断面水质响应关系.

白洋淀水域WASP富营养化模型改进研究

在美国环保局开发的WASP湖泊富营养化模型的基础上,引入了浮游动物这一影响因子,表征了浮游动物生长动力学及其对营养盐与溶解氧的作用,使得模型对富营养化过程的描述更加全面。建立的湖泊生态模型,涉及浮游植物、浮游动物、氮、磷、溶解氧等9个变量,揭示了变量之间的相互关系以及湖泊富营养化的变化规律。结合白洋淀水域2004年的总氮、总磷、溶解氧、碳生化需氧量的实际监测数据,将WASP模型和改进后的模型的计算结果进行对比分析,表明改进后的模型能更好的与实测值相吻合,尤其是对于浮游植物、总氮和碳生化需氧量的模拟,准确再现了变量在1a内的变化过程。

WASP6水质模型应用于汉江襄樊段水质模拟研究

WASP6是美国国家环保局开发的最新的Windows版水质模拟软件。应用WASP6对汉江襄樊段现状水质进行了模拟研究,研究的水质指标包括:BOD5、NH3-N、DO,并用2001年实测值对水质模型模拟结果进行校验。研究结果表明:BOD5、NH3-N、DO模拟的平均相对误差分别为10.7%、11.0%和5.6%。WASP6应用于汉江的水质模拟能够取得较满意的结果。

基于WASP模型的水环境质量预测与评价研究--以松花江哈尔滨江段为例

应用WASP7.3模型对松花江哈尔滨段水质现状进行了模拟研究,研究的水质指标包括:NH3-N和COD。首先,分别选用2011年阿什河段和2012年呼兰河段实测值与模拟值进行率定及校验,校验结果为NH3-N和COD模拟值的平均相对误差分别为7.41%、4.41%;将WASP模型与单因子水质评价法进行结合研究,分析结果表明,松花江支流阿什河口内河段近3 a的NH3-N、COD超标较严重,为劣V类水质;以2013年为基准,使用WASP模型分别预测了2014年松花江支流阿什河和呼兰河的污水削减量及水环境容量。

基于WASP模型的水质模拟及参数敏感性分析

基于丹金溧漕河(溧阳段)2015年的水文、水质数据,选用WASP模型的EUTRO模块对氨氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)和总磷(TP)进行模拟计算,并以2016年1~5月的水质数据对其进行验证,发现模拟值与实测值吻合度较高,在此基础上对模型主要参数进行敏感性分析。结果表明,θ83对NH_3-N和COD均为最不灵敏参数,θ71对总磷为最不灵敏参数,G_(P1)、K_2对NH_3-N、COD、总磷均为灵敏参数。

WASP-5系统及其述评

WASP5(The water quality analysis simulation pro-gram-5,水质分析模拟程序5),是EPA推荐使用的水质模型软件。该文介绍了WASP5的组成、功能、原理、应用步骤、适用范围、输入输出,并对其优缺点进行了评论,最后还介绍了WASP5在浦西河网水质模拟中的应用。

应用WASP对东昌湖水质进行模拟研究

WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)是由美国国家环保局环境研究实验室开发的,用来模拟河流、湖泊等水体水质的模型.以东昌湖污染源状况和水质监测历史数据为基础,采用WASP子程序中的EUTRO模块,对东昌湖各湖区特定时段的水质状况进行了检验性模拟.模拟结果为:模拟值与实测值相对误差较小,且变化趋势基本一致.因此,利用WASP对东昌湖进行水质模拟是可行的和有效的.

WASP水质模型检验及参数敏感度分析

WASP是美国国家环保署(EPA)推荐使用的水质模拟软件,本文利用Brandywine河实测结果,验证了WASP模型的水质模拟效果,模拟结果与实测符合较好,证实了WASP模型是一种有效、实用、可靠的水质模型。为了提高模拟效果,分析了模型主要参数的敏感度,发现水温对溶解氧影响最大、BOD衰减系数影响次之。灵敏度分析对模型参数选取和误差分析有指导意义。

WASP水质模型国内外应用研究进展

WASP是美国环保局(EPA)推荐使用的水质模型,经过30余年的发展和更新,至今已升级到WASP7版本,多年来一直被广泛地应用于各种水体的DO、细菌、富营养化、悬浮固体颗粒、有毒物质等水环境问题的研究。介绍了WASP发展历史的同时,探讨了国内外WASP研究和应用工作的异同及发展趋势。

WASP水质模型和GIS空间分析在水污染监测中的集成应用

水污染作为人类面临最为严重的环境问题之一,水污染检测的技术和方法成为当前研究的热点。本文在其他学者的研究基础之上,阐述了典型的WASP水质模型原理、结构,将WASP水质模型与GIS空间分析技术在水污染监测中集成应用,并分析地理信息系统与水质模型集成存在一些问题。

基于水质分析模拟软件浅析北塘排污河的污染负荷减排

在全国各城市的黑臭水体基本消除的情况下,个别城市仍存在着水质问题严重的纳污河道。文中简单阐述了水质分析模拟软件(water quality analysis simulation program,WASP)和日最大污染总负荷(total maximum daily load,TMDL),并介绍了它们的应用进展,运用WASP模拟计算了水环境容量,结合TMDL分析了北塘排污河的负荷减排。研究发现Seg3河段为污染负荷最严重的区域,东郊污水处理厂、南陀村排污河闸口和东丽湖闸为污染负荷最严重的排污口,以此为管理者分析负荷减排与分配提供建议。

基于WASP石墨烯可见光催化的水质提升效果研究

为了寻求改善城市人工景观水体水质的可靠方法,文章以合肥市的人工景观水体翡翠湖为研究对象,针对其部分水体黑臭的现状,选择石墨烯可见光催化技术对其进行水质提升实验研究,采用水质分析模拟程序(water quality analysis simulation program, WASP)模型构建翡翠湖水质模型,利用数值模拟的方法以溶解氧(dissolved oxygen, DO)、化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)、氨氮(NH_(3)-N)和总磷(total phosphorus, TP)为指标,模拟运用石墨烯可见光催化技术治理后的水质,并通过翡翠湖水质提升项目实验验证结果。结果表明:利用WASP水质模型可以有效地模拟石墨烯可见光催化技术对水体的水质提升效果,经过该技术治理后,翡翠湖实验河段水质在92 d内由劣Ⅴ类水提升至Ⅳ类水水质标准(ρ(COD)≤30 mg/L、ρ(NH_(3)-N)≤1.5 mg/L、ρ(TP)≤0.1 mg/L),为类似黑臭景观水体的水污染治理提供了新的治理方案与思路。

基于WASP模型的排污河流水质模拟

应用WASP7.3对某滨海城市A排污河水质的DO、氨氮、总磷、BOD5含量进行了模拟研究,并用2011年实测值对水质模型模拟结果进行校验。结果表明,DO、氨氮、总磷、BOD5含量的平均模拟误差分别为8.01%、11.71%、10.21%、3.84%。WASP7.3应用于排污河流的水质模拟能够取得较满意的结果。

WASP水质模型在表流人工湿地中的优化与应用

首次对WASP(water quality analysis simulation program)水质模型进行优化来模拟预测表流人工湿地的水质变化。由于表流人工湿地中水生植物吸收和微生物降解作用的显著增强,通过模型率定所得WASP模型水力学、植物、生化反应的相关参数值明显高于模拟天然水体时的推荐值。对改进后WASP模型的验证结果表明,湿地水质(COD和NH4+-N)模拟值与实测值基本吻合,证明改进后的WASP模型能够有效模拟预测表流人工湿地的水质变化。

基于WASP模型的桃林口水库水质模拟研究

为掌握秦皇岛桃林口水库未来水质变化的状况,本文选取总磷(TP)、硝酸盐氮(NO3-N)、氨氮(NH3-N)、高锰酸盐指数(CODMn)和溶解氧(DO)等5项水质指标,基于2014~2015年水源站和出库站两个监测站的5项水质指标的监测数据,确定WASP模型的参数;再根据水源站2016、2017年5项水质指标来预测出库站的水质情况。研究结果表明:该WASP模型对5项水质指标的模拟值的判定系数R2均大于0.7,相关系数r均大于0.83;各项水质指标的实测值与模拟值的相对误差一般低于10%。WASP模拟效果良好,可以运用到桃林口水库的预测预警系统中和水库水质预测与管理的工作中,同时为秦皇岛市青龙县水环境保护与管理工作提供决策性参考与依据。

基于WASP模型的河流水质模拟及模糊风险评价

为了对河流流域内水质风险进行高效且直观地评价,本文首先建立某河流流域的WASP水质模型,以碳化生化需氧量(CBOD)和氨氮(NH3-N)为水质指标,对比分析数值计算结果与河流监测断面的实测结果,验证所建立的WASP水质模型的准确性,并依据所建立的水质模型的计算结果,运用模糊数学理论,对该河流流域内水质风险进行模糊评价。结果表明,所建立的WASP水质模型的数值计算结果与实测值吻合较好,能够较准确地模拟河流中污染物输移扩散规律,通过对该河流流域进行水质模糊风险评价,可对河流水质受不确定性因素影响的安全风险程度进行定量化分析。因此,WASP水质模型结合模糊风险评价模型可实现对河流水质所存在的风险程度进行高效地预测和评价,为该河流流域的进一步污染治理奠定理论基础。

WASP水质模型功能及应用

WASP(The water quality analysis simulation program,水质分析模拟程序),是EPA推荐使用的水质模拟软件,使用较为广泛,能够模拟池塘、小溪、湖泊、水库、河流、河口、海岸等多种水体的稳态和非稳态的水质过程。本文主要介绍了WASP的组成、原理,并对其优缺点进行了评论,最后还介绍了该模型在国内外的应用及发展前景。

基于WASP 7模型的水质模拟应用——以淮沭新河东海段为例

应用WASP 7模型的EUTRO子模块对淮沭新河东海段的溶解氧(DO)和化学需氧量(COD)指标进行模拟研究,采用2014年与2015年的水文、水质数据进行模型参数率定,并以2016年1月—2017年9月的水质数据进行验证,验证结果为DO和COD的模拟值与实际值的相对误差分别能控制在15%和10%以内,线性回归分析结论显示相关系数R2均在0.9以上,表明两者的吻合度较高。

北方城市河流的水质模拟及参数的敏感性分析

针对北方城市河流特征,构建水质模型并进行参数敏感性分析,识别影响各水质指标的关键因子,为河流提出相应的生态调控措施。应用QUAL2K模型分析蒲河(兴国桥—后集体桥段)BOD、氨氮和TP这个3个水质指标变化情况,应用实测水文、水质数据进行参数率定的基础上,对影响3个水质指标的主要参数进行敏感性分析。结果表明,在影响BOD的参数中,碳的温度校正系数(θ_(dc))为高敏感参数,碳氧化速率(k_(dc))为敏感参数;在影响氨氮的参数中,硝化温度校正系数(θ_(na))为高敏感参数,硝化速率(k_(na))为敏感参数;在影响TP的参数中,磷的温度校正系数(θ_(hp))和磷沉降速率(v_(op))均为敏感参数。综合3个水质指标的参数敏感性排序,建议通过对河流实施季节性调控管理、曝气增氧、控制水量和构建湿地等措施改善水质。