基于MIKE11模型的南方典型雨源型河流水质模拟

雨源型河流水环境容量小、生态系统脆弱,易受到人类的活动和降雨的强烈干扰,可能导致流域水资源短缺和水体污染严重等环境问题。目前,尚缺乏涵盖雨源型河流污染物识别和水质模拟的系统性研究。文章以南方某雨源型河流(PS河)为研究对象,建立MIKE11水动力学(HD)、对流扩散模块(AD)模型,并与MIKE11水生态(ECOLab)模块模型进行耦合,对水化学参数、污染物时空变化进行分析,识别出主要污染物,明确污染物时空变化规律。结果表明,影响该雨源型河流的主要污染物为TN、TP及氨氮。其中,氨氮和TP雨季浓度高于旱季,COD_(Cr)和TN旱季浓度较高,下游段水质受降雨径流影响较大。全流域水量和水质模型的相对误差均值分别为14.5%和12.5%,纳什系数均值分别为0.73和0.78,说明模型模拟精度较好。ECOLab模块中BOD5模拟的相对误差和不确定性最高,DO模拟的相对误差和不确定性最低。研究有助于实现雨源型河流的高精度模拟。

基于MIKE11模型的乌塔沟洪水演进模拟

为解决汛期乌塔沟可能发生的水位超标准问题,笔者基于MIKE11原理,构建乌塔沟洪水演进计算模型,结合现有流域区域水文相关资料,计算在不同频率、不同工况、不同下游水位条件下乌塔沟洪水不同节点的水位和流速,模拟洪水演进过程。通过控制上游节点水位保证度汛安全,为工程决策提供数据支撑。

基于MIKE11的鉴江干流堤防防洪能力分析

鉴江干流堤防防洪能力分析对鉴江流域的防洪减灾具有重大意义,而设计水面线成果是分析堤防防洪能力的重要依据。基于MIKE11模型,通过率定验证,构建鉴江干流一维水动力学模型,计算了P=1%、2%、3.33%、5%、10%工况下的水面线,结果表明,设计水面线成果合理,能较好地反映近年人类活动和上游来水来沙条件改变对鉴江干流水位的影响。经分析,鉴江干流未达标需治理堤防总长69.76 km,表明沿岸防洪形势依然严峻,系统达标治理必要且迫切。

基于MIKE11水环境容量计算及其应用进展

水环境容量在水污染的控制和治理方面具有显著的经济价值和社会价值。传统的水环境容量的计算基于静态条件下枯水流量进行计算,存在着单一计算条件、水环境容量评估不足等缺点。相较于传统模型,MIKE11水质模型在评估水环境容量时更全面精确,其囊括水文变化、污染物衰减、底泥特性和稀释作用等因素,提供了更可靠的结果。阐述了MIKE11水质和水动力模型的原理和方法,在此基础上进一步介绍了MIKE11水环境容量的评价方法。分析了MIKE11水质模型计算的动态水环境容量目前的应用现状与未来的研究前景,以期为流域水环境保护与精细化管理提供新的思路、技术方法和数据支撑。

MIKE11模型在毕节市白甫河城区段水环境现状分析评价中的应用

白甫河作为贵州省毕节市的母亲河,受城市发展及人口扩张影响,城区河段水环境现状日益严峻。为了解白甫河水环境现状,科学制定生态修复与保护方案,本文应用DHI(丹麦水利研究所)MIKE11软件构建白甫河毕节城区段一维水动力-水质耦合模型,从水动力和水质角度分析评价河段水环境现状。结果表明:采用MIKE11能直观反映研究区沿程的水位、流量、水质变化情况;可通过分析水位、流量、水质沿程变化图确定河道生态修复及水质治理的关键控制段,选定更适宜的河流生态修复技术,为城区河段制定水环境保护措施提供参考依据。

MIKE11软件模块在引调水项目退水应急调度中的应用

滇中引水工程大理Ⅱ段总干渠线路全长104.071km,文章利用MIKE11软件对总干渠建立水动力数值模型,计算复核退水能力发生变化时,所造成事故影响段的有压长度与压力水头,并作总干渠事故影响段的退水安全性分析。结果表明:MIKE11软件模块能够可靠模拟该输水工程退水能力变化条件下沿线水位、有压长度、压力水头等情况,选取的数值求解方法及参数是适宜可行的。

MIKE11模型的参数全局敏感性分析

为了对MIKE11模型计算过程的不确定性进行控制,提高模型率定效率和计算精度,运用LH-OAT参数敏感性分析法对张家港市MIKE11模型参数进行全局敏感性分析。考虑了不同降雨强度、雨型和扰动幅度对参数敏感性的影响,研究选取了3场降雨,10个参数,6种扰动幅度和2项评价指标。研究结果表明河道糙率对洪峰流量影响最大,径流量主要由根区储水层最大含水量、坡面流产流系数和坡面流根区土壤含水量阈值影响。模型的参数灵敏度也会根据降雨强度、雨型和评价目标不同而产生相应波动。通过假定最优参数法证明选用敏感参数可提高59%以上的率定效率。

基于MIKE11的太子河观—葠河段水文水动力模型研究

针对辽宁省太子河观音阁水库至葠窝水库河段水环境污染严重的现状,采用MIKE11软件构建了流域水文水动力模型,以流域水量平衡和枯水期流量拟合效果佳为原则,利用长序列逐日气象水文实测资料进行了参数率定及模型检验,并分析了参数的敏感性和取值合理性。结果表明,模型在率定期和验证期模拟效果均良好,可供水质研究及库群与闸坝联合调度方案研究参考。

HEC-RAS和MIKE11模型河床糙率应用比较研究

近十几年来,科学技术的发展为水流运动的数学模型研究提供了有利条件,并出现了大批商用软件。HEC-RAS和MIKE11作为最常用的一维水流模型商用计算软件,被广泛用于计算不同水文条件、工程前后河段的水流运动,并均有较好的计算结果。然而,两种软件从模型假设、建立到运行等方面存在着许多差异。本文着重以HEC-RAS和MIKE11对河道糙率的不同计算方法为出发点,利用赣江外洲至南昌段实测地形和水文资料进行计算,然后对计算结果进行比较分析,得到两种软件的联系与区别。

MIKE11模型在浑河流域水质预测中的应用

针对辽宁省浑河流域沈阳段水环境污染严重的现状,应用MIKE11模型构建了流域水动力和水质耦合模型,利用水质实测资料进行了参数率定及模型检验,分析了参数取值的合理性;并研究了不同情景下该流域水质变化趋势及水质改善的效果。结果表明,模型在率定期和验证期模拟效果均良好,可供水质研究参考并为未来沈阳市污染物排放控制提供理论依据。采用自然增长、社会调控与社会-环境-经济协调发展三种情景进行水质预测,分析了不同发展方式的合理性,结果表明第三种方式最有利于经济环境健康发展。

MIKE11软件在老窝河河道整治工程中的应用

简要介绍了MIKE11软件水动力学模型,并使用该模型对山区河道整治工程设计水面线进行复核计算。其计算结果表明,MIKE11软件能较好地适应山区河道水面线推求,计算成果精度高,同时对工程优化设计具有较好的应用价值。

基于MIKE11模型的长河动态水环境容量分析

为探究水环境容量的动态特征,明晰非感潮河流水体的污染治理方法,选取山西长河为研究水体,针对COD和氨氮两种污染物,采用MIKE11模型与传统一维水质模型法对比分析水环境容量计算结果。结果表明:1)MIKE11模型法下月均水环境容量史村断面COD为7.59g/s、氨氮为-0.09g/s;双河底断面COD为6.54g/s、氨氮为-0.11g/s;川底断面COD为20.89g/s、氨氮为0.21g/s;石淙头断面COD为19.63g/s、氨氮为1.11g/s。与一维水质模型相比展现出明显的动态特征;2)MIKE11模型法能更好的考虑水质现状、水文要素和排污情况等综合因素对河流水环境容量的影响,计算精度更高;3)丰水期水环境容量最大,枯水期水环境容量最小,其大小与流量流速等水文要素有着密切的关系。研究可为长河水环境保护与治理提供新的思路。

基于MIKE11的合流制截流倍数优化

文章以安徽阜阳地区界首市界临河为例,以化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮为指标,按照排放的污水水质、污染物质量浓度差异,将研究区域划分为工业区、居民区、城中村3个区域,采用取最值法,将区域内溢流口概化为连续恒定的污染源,并设计分质截流倍数,建立MIKE11水动力水质模型;从降低河流中污染物质量浓度、提升动态水环境容量2个方面,对比分质截流与传统截流的截流效果。结果表明:采用传统截流倍数时,界临河中河长制断面处,ρ_(COD)、ρ(NH_(3)-N)分别降低28%、25%;采用分质截流倍数时,ρ_(COD)、ρ(NH_(3)-N)分别降低39%、32%;在COD和氨氮的动态水环境容量方面,分质截流比传统截流分别提升30%、16%,可见分质截流对河流水质改善效果优于传统截流。研究结果可为老城区截流式合流制排水系统改造提供参考。

基于SWMM-MIKE11耦合模型的桐庐县内涝风险评估

通过构建SWMM-MIKE11耦合模型评估现有管网系统排水能力,预测桐庐县遭遇5年、10年、20年一遇暴雨时的城市内涝情况并依此绘制内涝风险图。结果表明:桐庐县发生城市内涝的风险较高;SWMM-MIKE11耦合模型在桐庐县具有良好的适用性,在城市内涝风险评估中具有应用价值。

MIKE11模型在河道生态修复方案优选中的应用

以横泾街道南片河网为例,基于MIKE11模型建立了水生态数学模型,首先利用水质实测资料进行了参数率定及模型检验,并研究了不同的生态修复措施组合方案下河网水质的改善效果,再结合横泾南片河网现状,选定生态湿地与木桩+自然护岸的联合方案作为优选方案。结果表明,该水生态数学模型能够为农村河道生态修复措施组合方案的优选提供定量化基础。

基于MIKE11水动力模型的大洋河丹东有堤段行洪能力分析

河道现状行洪能力是河道所在地区防洪安全的核心,也是防汛主管管部门汛期指导防汛的重要依据。为分析大洋河丹东有堤段的行洪能力,采用水动力模型MIKE11计算、模拟河道及河网的一维洪水演进过程,准确判断其行洪能力,为保护沿岸居民防洪安全提供理论基础。

基于MIKE11模型的十五里河动态水环境容量分析

为寻求分析水环境容量的动态特性,以合肥市重点水域十五里河为研究对象,针对主要的污染物指标氨氮和总磷,基于MIKE11水质模型水动力模块(HD)和对流扩散(AD模块),构建水动力水质耦合模型,计算河流的水环境容量,并与传统一维模型计算方法对比。研究表明,基于MIKE11水质模型计算金寨路断面氨氮和总磷的月均水环境容量分别是–2.83 g·s-^1和–5.86 g·s-^1,希望桥断面氨氮和总磷的月均水环境容量分别是–15.64 g·s-^1和–1.07g·s-^1,与一维模型相比呈现出明显的动态特性。该方法为MIKE11模型的广泛应用提供基础,并为十五里河动态水环境容量计算提供新方法,为其他类似污染河流动态水环境容量的计算提供新思路。

基于MIKE11和AHP法的感潮河段防洪潮方案研究

近年来,随着不断加快的城市化进程,极端天气频繁出现,感潮河段地区屡次遭受洪涝灾害和台风暴潮灾害.以珠海市唐家湾镇为研究对象,运用MIKE11模型对研究区域内河网及水工建筑物进行概化,在50年一遇暴雨与潮位组合情况下,模拟计算现状以及不同方案工况条件下主干渠道的最高水位.对比不同方案下水位的变化情况,分析各方案的防洪潮效果,结合经济效益、工程管理难易程度,运用APH层次分析法选出最佳防洪潮方案.

基于MIKE11模型的秦淮河流域洪水调度方案

针对秦淮河流域河网复杂、水工建筑物密集、受人为因素干扰较多的特点,采用MIKE11软件通过水文计算单元划分、河网拓扑结构搭建、水工建筑物设置等工作构建秦淮河流域一维水文水动力耦合模型,利用实测洪水资料进行了模型参数的率定检验,并通过模型复核了秦淮河现状防洪能力,针对秦淮河流域现状防洪能力不足的问题,研究了外秦淮河、秦淮新河等河道清淤、秦淮东河工程实施、新增调蓄湖泊、圩区限排等工程及非工程措施的防洪效果。结果表明,通过多种措施并举可有效降低秦淮河设计洪水位,提升流域防洪能力,为秦淮河流域防洪治理工作提供借鉴。

Mike11一维水动力模型在桥梁壅水计算中的应用

针对新建桥梁壅水的特点,采用Mike11一维水动力模型计算了一典型河流桥梁修建前后水位壅高值,并且与经验公式计算值和Hec-Ras模型计算值进行了比较。水位壅高相差不大,壅水影响长度相差略大,故仍需进一步探索研究。