三维水质模拟、预测及应用

本文主要讨论了三维区域上的水污染质运移模型及其计算机辅助解法 ,并以北京密云水库三氮污染质运移为例 ,阐述了借助计算机处理手段 ,通过水平层面间逐点线性插值成功求解三维水污染质运移模型的数学方法。

鄱阳湖三维水质模拟软件设计与仿真

随着鄱阳湖生态经济区建设的推进,鄱阳湖水环境保护问题引起了各方高度关注。通过建立水质数学模型,用计算机进行模型求解、模拟和预测,以及设计相应的水质模拟仿真软件来进行水污染扩散仿真,是水污染控制和水环境管理的有效手段。鉴于国外三维水质数据模拟软件价格高、使用受限以及鄱阳湖三维水质数据模拟的特定应用研究需求,利用软件工程的结构化方法和图形可视化技术,设计了一个面向鄱阳湖三维水质数据模拟和分析的软件工具WSAT/H3D-PYH。通过使用该软件进行BOD和DO扩散模拟和趋势预测实验表明,软件具有较好的预测精度,并能以可视化形式直观分析和预测未来一段时间湖区水质浓度的变化趋势。此外,软件还可对局部点污染源扩散进行动态模拟,以便于对突发污染事件可能造成的后果进行提前的估计,为后续治理方案措施的制定提供很好的依据。

密云水库总磷运移的三维模拟

讨论了三维区域上的水污染质运移模型及其计算机辅助解法,并以北京密云水库总磷污染质运移为例,阐述了借助现代计算机处理手段,通过水平层面间逐点线性插值成功求解三维水污染质运移模型的数学方法及其可靠性分析。

胶州湾污染物COD的三维扩散与输运研究

笔者较系统地对环胶州湾工业污染源、生活污染源和海水养殖污染源进行收集和分析 ,给出影响胶州湾海域环境的主要污染源强的大小及分布 ;在三维潮流模拟的基础上 ,建立了一个三维保守污染物COD输运的对流扩散数值模型 ;模拟所得的COD污染物分布结果与胶州湾的实际监测资料符合良好。

珠江口三维水质与底泥耦合模型的验证及应用

基于一维河网与三维河口耦合水动力模型,建立了可描述珠江口水体-底泥中营养盐动态变化的三维水质-底泥模型,利用1999年和2006年夏季观测数据对模型进行了验证,在此基础上,模拟分析了珠江口主要水质因子和底泥营养盐通量的分布特征,以及底泥通量对珠江口营养盐输入的贡献.验证结果表明,模型能较好地反映出水体和底泥中的营养盐及溶解氧浓度的时空分布特征,各水质因子的模拟值与观测值的相对误差均小于38%;另外,底泥营养盐通量的模拟值与文献报道的实测结果较为接近,表明模型能合理地刻画出底泥主要生化过程及通量变化特征.模拟结果显示,夏季珠江口氨氮(NH_4^+-N)和活性磷酸盐(PO_4^(3-)-P)通量主要从底泥向水体输送,底泥是水体氮磷元素的源,而硝态氮和亚硝态氮(NO_3^-+NO_2^-,NO23)的通量输送方向则与之相反,底泥呈现"汇"的效应;底泥营养盐通量主要从河口向外海递减,伶仃洋NH_4^+-N、NO23、PO_4^(3-)-P的通量变化范围分别为0.24~8.88、-10.06^-0.14、-0.37~0.41 mmol·m^(-2)·d^(-1),珠江口近海的通量变化范围分别为-0.01~4.14、-1.45~0.68、-0.12~0.09 mmol·m^(-2)·d^(-1).整体而言,底泥营养盐通量对珠江口营养盐输入有明显贡献,夏季经底泥释放进入水体的NH_4^+-N和PO_4^(3-)-P最大相当于陆源总氮、总磷输入量的12%和22%.