水质模型pptChapter1.ppt

流域水质模型与模拟WaterQualityModelandSimulationinBasin
第一章绪论本章内容
水质模拟的意义水环境问题——概念水环境问题——分类河流水环境污染湖泊（水库）水环境污染2007年太湖蓝藻爆发事件
河口水环境污染

河口：是江河的入海口，是从陆地到海洋、从淡水到咸水的过渡
地带
淡水+咸水=复杂区域

独特位置：河口水环境是一个多因素共同作用的混合系统

水质影响因素：上游径流大小、来水的水质、江段所接纳的排
污负荷、地理地形以及潮汐作用等因素的综合
影响
陆域非点源污染

亦称面源污染，它是指溶解性或固体污染物在大面积降水和径流冲刷作用下，汇入受纳水体而引起的水体污染

主要来源：降水（或融雪）的径流污染
主要特征：影响范围广
来源不确定
具有明显的区域性特征水质模拟的意义与作用
定义与分类水质模型的定义分类按研究对象：
河流、河口（包括潮汐的和非潮汐的）、湖泊（水库）、非点源

按模型涉及的水质组分：单一组分、耦合和多重组分

按水质系统的状态：稳态和非稳态

根据所描述的数学方程的解：准理论、随机按反应动力学：
纯反应型、惰性物质的纯迁移型、迁移反应型、生态

按水质模拟的空间维数：
零维、一维、二维、三维

按模型性质：
黑箱、白箱、灰箱
产生与发展地表水质模型非点源模型模型流域水质管理模型
水质模型建立的方法与步骤水质模型建立的步骤模型的概化
（1）确定模型时空规模和范围
（2）识别主要因素和相互关系，选择适当变量
（3）研究变量的变化和相互作用，作合理近似假设
（4）形成模型的结构概念

模型的一般性质研究
平衡性研究、稳定性研究、灵敏性研究
参数估值
一般通过实验室模拟试验或将现场测定的数据代入模型，选择最佳拟合值作为模型的参数值

模型率定
概念：检验所建立的模型是否具有预测功能的过程
常用方法：图形图示法、相关系数法、相对误差法等
模型的求解与应用
（1）选择求解技术，变换数学表达式以适合求解
常用求解技术：解析解（理论研究）
数值解（工程技术问题）
（2）在求解基础上，形成模型的输入和输出
（3）将已建立的模型应用于解决实际问题
参数求值与模型求解一般方法参数估值的一般方法模型求解的一般方法