绍兴平原河网防洪排涝水动力模型控制条件分析

平原河网地区水系规划方法探讨

平原河网地区水系规划方法探讨 摘要以昆山市千灯镇水系规划为例，提出了平原河网地区（特别是河网圩区）水系规划思路，并就水系规划中的防洪排涝标准的确定、排涝流量的计算、河网水系布局、水系整治方法、水面率控制等几个关键问题进行了研究和探讨。该文所提出的方法和措施可为同类地区水系规划的编制和水系建设提供科学指导。 关键词平原河网地区；水系规划；防洪排涝；水面率 1 问题的提出 平原河网地区是经济发达、人口众多的地区，同时又是河湖密布、地势平坦低洼、易于发生洪涝灾害的地区，平原河网地区的水系承担着行洪排涝、蓄水抗旱、供水、航运、造景、生态和环境等功能。然而，在城市化进程中，很多地区的河网水系出现了排水标准低、河道淤积、水系连通率及水面率下降、水生态环境遭到破坏等问题，需要通过编制水系规划，构建合理、安全的河网水系布局。鉴于此，该文以昆山市千灯镇水系规划为例，对水系规划中的几个关键问题进行研究，提出该类地区水系规划的基本框架、方法和措施，使水系规划更加科学化和专业化[1]。 2 水系规划的内容和方法 昆山市千灯镇总面积83.1 km2，地形平坦，属吴淞江水网地区，由7个联圩组成，现状圩内平均水面率为6.8%，圩内常水位为2.5 m，平均地面高程为3.6 m 左右。 2.1 规划思路 水系规划的核心是建立一个与城市发展相匹配的骨干河网，以有利于水系、水环境、水景观的合理开发、利用、保护和管理。千灯镇规划将通过圩外河道的整治，提高泄洪能力；根据防洪标准，全面加高加固各联圩外围防洪堤防，形成高标准的统一防洪控制线，以抵御50年一遇的洪水；优化圩内骨干河网布局，在确保规划水面积的基础上，按照以镇区、工业区和生活区为主的城镇圩区和以农业、水乡旅游和生态休闲为主的圩区不同的排涝标准，合理确定排涝模数，校核各圩区排涝能力，通过新建、改造排涝泵站、闸站，提高圩区的排涝标准[2-3]。 2.2 防洪排涝标准的确定 平原河网地区水系规划的首要任务是巩固和提高规划区的防洪排涝能力，做到挡得住、排得出，遇到超标准降雨时不至于无法应付。为此，确定合适的防洪排涝标准显得尤为重要。

129-24 摆式波能转换装置的水动力分析模型

摆式波能转换装置的水动力分析模型* 滕斌，陈文 （大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁大连 116024） 摘要：基于势流理论分别建立了波浪与摆式波能转换装置作用的频域和时域分析模型，用于求解摆板运动过程、摆板表面压力、活塞作用力和俘获的能量。对于线性活塞模型和小振幅运动假设，开展了时域模型和频域模型的对比计算，验证了模型的一致性和正确性。应用频域模型，开展了活塞阻尼和波浪频率对俘获能量影响的系统研究，给出了转换装置的最佳阻尼和频率范围。对于非线性活塞模型，采用时域模型做了计算分析，给出了摆板运动响应、活塞作用力和俘获能量的时间历程及与波高的关系。 关键词：波能转换装置；摆式；水动力分析；数值模型 1 引言 随着世界能源日趋紧张，海洋能的利用[1]逐渐受到各国重视，波能作为一种绿色、可再生的新能源具有非常广阔的发展空间。目前，许多波能转换装置[2]-[4]相继开发出来，效率较高的装置类型主要有鸭式、振荡水柱式、振荡浮子式、摆式等。其中，摆式波能转换装置具有频率响应范围宽、可靠性好、常海况条件转换效率高、建造成本相对较低等许多优点。芬兰AW-Energy公司开发的WaveRoller式装置[5][6]和英国AquamarinePower公司与女王大学共同研发的Oyster式装置[7]-[9]为常见的两种摆式波能转换装置形式，如图1、图2所示。这类摆式装置主要由摆板、转轴、传动系统部分组成，利用垂直于摆板方向的波浪作用，摆板绕摆轴前后摆动带动传动系统的活塞杆运动，进而将摆板俘获的波能转换为传动系统的机械能，最终通过其它装置将机械能转换为电能。 图1 WaveRoller式图2 Oyster式 对于线性和非线性的传动系统，本文分别建立了波浪与摆式波能转换装置相互作用的频域和时域分析模型，可用于分析摆式波能转换装置的摆板转动幅度、摆板表面的压力、活塞的作用力和俘获的波浪能量。 2 计算方法 2..1 水动力分析的频域势流方法 定义一右手坐标系Oxyz来研究波浪对三维结构物的作用问题，如图3所示，原点在平均静水面上，Z 轴垂直向上为正，X轴为波浪入射方向。物体表面定义为S B，自由水面S F，水平海底S D。 图3 坐标系和计算域定义图 假定流体不可压缩，无粘，运动无旋。速度势满足拉普拉斯方程 20 ?Φ=（1）*作者简介：滕斌（19-），男，教授。Email: bteng@https://www.wendangku.net/doc/fa16885079.html,

一维水量水质模型

第七章 一维非恒定河流和河网水量水质模型 对于中小型河流，通常其宽度及水深相对于长度数量较小，扩散质（污染物质、热量）很容易在垂向及横向上达到均匀混合，即扩散质浓度在断面上基本达到均匀状态。这种情况下，我们只需要知道扩散质在断面内的平均分配状况，就可以把握整个河道的扩散质空间分布特征，这是我们可以采用一维圣维南方程描述河流水动力特征或水量特征（水位、流量、槽蓄量等）；用一维纵向分散方程描述扩散质在时间及河流纵向上的变化状况。特别地，对于稳态水流，可以采用常规水动力学方法推算水位、断面平均流速的沿程变化；采用分段解析解法计算扩散质浓度沿纵向的变化特征。但是，在非稳态情况下（水流随时间变化或扩散质源强随时间变化）解析解法将无能为力（水流非恒定）或十分繁琐（水流稳态、源强非恒定），这时通常采用数值解法求解河道水量、水质的时间、空间分布。在模拟方法上，无论是单一河道还是由众多单一河道构成的河网，若采用空间一维手段求解，描述水流、水质空间分布规律的控制方程是相同的，只不过在具体求解方法上有所差异而已。 7.1 单一河道的控制方程 7.1.1 水量控制方程 采用一维圣维南方程组描述水流的运动，基本控制方程为： (1) 023/42 2=+-++R Q u n g x A u x Z gA x Q u t Q ???????? (2)

式中t 为时间坐标，x 为空间坐标，Q 为断面流量，Z 为断面平均水位，u 为断面平均流速，n 为河段的糙率，A 为过流断面面积，B W 为水面宽度（包括主流宽度及仅起调蓄作用的附加宽度），R 为水力半径，q 为旁侧入流流量（单位河长上旁侧入流场）。此方程组属于二元一阶双曲型拟线性方程组，对于非恒定问题，现阶段尚无法直接求出其解析解，通常用有限差分法或其它数学离散方法求其数值解。在水流稳态、棱柱形河道条件下，上述控制方程组退化为水力学的谢才公式，可采用相应的方法求解水流特征。 7.1.2 扩散质输运控制方程 描述河道扩散物质运动及浓度变化规律的控制方程为：带源的一维对流分散（弥散）方程，形式如下： S S h A KAC x c AE x x QC t AC r x ++-???? ??=+????????)()( (3) 式中，C 为污染物质的断面平均浓度，Q 为流量， 为纵向分散系数，S 为单 位时间内、单位河长上的污染物质排放量，K 为污染物降解系数，S r 为河床底泥释放污染物的速率。 此方程属于一元二阶偏微分方程，对于非恒定水流问题，微分方程位变系数的偏微分方程，现阶段尚无法直接求出其解析解，通常用有限差分法或其它数学离散方法求其数值解。在水流稳态、污染源源强恒定条件下，可按水动力特征将河道分为若干子段，在每个分段上，上述控制方程简化为常系数的常微分方程，可采用解析方法秋初起理论解。 7.2 单一河道一维水量水质模型

平原河网地区河流结构特征及其对调蓄能力的影响

第24卷　第5期 2005年9月地 理 研 究GEO GRA P HICAL RESEA RC H Vol 124,No 15Sept 1,2005 收稿日期:2005204208;修订日期:2005207229 基金项目:国家自然科学基金项目(40471019);上海市教委曙光计划项目(03SG22);上海市科委启明星跟踪计 划项目(02QM G1413);生态学211学科建设项目 作者简介:袁雯(19652),女,江苏常州人,博士,副研究员。主要从事区域环境演变与城市水文水资源研究。 Email :wyuan @admin 1ecnu 1edu 1cn 平原河网地区河流结构 特征及其对调蓄能力的影响 袁　雯,杨　凯,唐　敏,徐启新 (华东师范大学资源与环境学院,地理信息科学教育部重点实验室,上海200062) 摘要:平原河网地区是河流高度发育并受到城市化深刻影响的区域。本文以上海为例,基于 上海及周边城市普遍采用的河流分类和水利片管理系统,分析不同城市化水平地区河流结构 的共同特征及其差异性,探讨河流结构对河网调蓄能力的可能影响,提出估算河网调蓄能力 的方法。研究表明,平原河网地区河流结构指标反映了该地区河流数量、长度以及低等级河 流高度发育的自然地理特征,城市化在达到一定程度后即会干扰河流结构的自身发育规律, 并表现为河流发育能力的下降;河流结构在城市化影响下表现出由复杂到简单、由多元到单 一的变化趋势;河网调蓄能力受低等级河流数量及结构的影响更大,并随着城市化水平的提 高而下降;就整体而言,城市化对河网调蓄能力的影响大于对河流结构的影响;以水面数量 和河流结构两项指标作为参数能够更准确地估算河网调蓄能力。 关　键　词:河流结构;调蓄能力;城市化;平原河网 文章编号:100020585(2005)0520717208 1　研究背景 水安全是21世纪水利、水工和水文学关注的焦点。洪涝灾害的预防与控制是水安全评价的核心目标[1]。洪水调蓄能力则是影响洪涝灾害出现频率及程度的决定因素之一。已有较多的研究验证了调蓄能力下降直接导致洪水危害的加剧[2,3]。 对调蓄能力的研究,主要的工作集中在以下几个方面,一是对湖泊调蓄能力的研究[4～6],从不同角度对构造运动、围垦、泥沙淤积以及裁弯取直等影响湖泊调蓄能力的因素及其影响进行分析。二是对区域调蓄能力的研究[7,8],一般通过建立DEM 模型,和淹没水位、淹没面积和淹水量之间的回归关系,估算出区域洪涝调蓄容量。三是对河网调蓄能力的研究[9,10],通过建立河网产汇流模拟模型,以不同的方式概化河网,计算其调蓄容量。王腊春等的研究表明太湖流域河网调蓄能力为太湖的1/2,在高水位时河网调蓄能力更加突出,可见河网调蓄在削减洪峰、降低洪水危害中的重要作用[9]。 研究河流结构,较多采用的是与河流地貌学相关的指标。如一流域内不同等级河流之间的长度比、分枝比、面积比等[10,11]。分维也是表征河流结构和分布的常用指标[12～14]。对河流结构特征研究影响较大的是美国河流地貌家学霍顿(Horton )。1945年,霍顿提出

基于水动力模型海绵城市建设分析案例

基于AWater Plan2.0海绵城市规划设计案例分析 2017.07.14赖泽辉 联系QQ及邮箱（356290189/356290189@https://www.wendangku.net/doc/fa16885079.html,） 示范区背景 示范区为广州东濠涌以西某排水子系统，排水体制为合流制。排水系统收集的雨污水通过下游干管排放至猎德污水处理厂进行处理。系统沿东濠涌有截留管道，暴雨条件下，如果下游干管不能满足排放需要，则系统中雨污水通过截留管道直接排放到东濠涌。 示范区位于广州老城区房屋、道路等硬化下垫面所占比例大，排水标准偏低，暴雨情况下，易出现内涝风险和溢流污染风险。

目的 针对示范区下垫面建设情况，现利用海绵设施对其进行改造，以提高排水系统对雨水调蓄能力，减少内涝和溢流污染风险，减少下游污水处理负荷。使示范区排水标准在内涝、排水系统负载、溢流等指标方面达到5年一遇标准。 工具 利用海绵城市规划与设计辅助软件（AWater Plan2.0）。

静态模型构建 收集整理示范区排水设施、河流、下垫面、地形等数据，利用AWater Plan2.0模型建设功能，考虑排水管道拓扑、汇水区划分、系统网络结构、模型概化等内容，构建示范区水动力静态模型，模型参数采用常用的经验参数。

降雨数据制作 根据地方暴雨强度公式，生成1年一遇、2年一遇、5年一遇、10年一遇降雨数据，降雨历时为2小时。 示范区排水能力现状分析 利用设计降雨对示范区排水系统进行现状评估。现状评估情景包

括1年一遇降雨情景、2年一遇降雨情景、5年一遇降雨情景、10年一遇情景。评估结果如下： 地表径流量 累积径流量

瞬时径流量

平原河网水污染特性及防治实践

▲ HUANJINGYUFAZHAN 47 罗国根1，何丽琼2 （1.台州市环境监测中心站，浙江 台州 318000；2.台州市环境科学设计研究院，浙江 台州 318000） 摘要：本文以平原河网——台州市金清水系污染防治实践为例，总结经验，采取“以网治网”系统治理的工作方法和技术路线，分析成效，提出体会和建议，论述平原河网水污染防治对策，对于平原河网城市开展水污染防治具有借鉴意义。关键词：平原河网；污染特征；防治实践；以网治网中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2019)06-0047-02DOI:10.16647/https://www.wendangku.net/doc/fa16885079.html,15-1369/X.2019.06.029 Water pollution characteristics and prevention practices of plain river network Luo Guogen 1,He Liqiong 2 (1.Environmental Monitoring Center Station of Taizhou, Taizhou Zhejiang 318000,China;2.Environmental Science Research&Design Institute of Taizhou,Taizhou Zhejiang 318000,China) Abstract:Based on the practice of water pollution prevention and control in plain river network--Jinqing water system of Taizhou City, this paper summarizes the experience, adopts the working method and technical route of “network control” system control, analyzes the effect, puts forward the experience and suggestions, and discusses the Countermeasures of water pollution prevention and control in plain river network cities, which is of reference significance for water pollution prevention and control in plain river network cities. Keywords:Plain river network;Characteristics of water pollution;The practice of water pollution prevention and control;Network control 水是生命之源，城市因水而兴。平原河网特别是位于城区的平原河网往往污染严重，群众反响强烈，而且治理难度大，各地都在探索有效的治理措施，开展了大量卓有成效的研究[1-3]。金清水系是台州市第二大水系，是台州市市区所在水系，属于典型的平原河网。台州市在金清水系的治理也投入了大量人力、物力和财力，开展多年治理，取得了一定成效，探索出一条平原河网治理的路子。 1 金清水系基本情况及水污染特性 基本情况。金清水系位于浙东南温黄平原，是典型的平原河网，范围涉及椒江区、黄岩区、路桥区和温岭市，流域面积273.65km 2。河道纵横密布，北通椒江、南达松门，结成水网，且人工水闸众多达20余座。据统计区域内共有市级河道14条，总长约193.7km；乡镇级河道共708条，总长约1184.8km。水系内经济发达，年生产总值2150余亿；人口众多，达280多万人。 水污染特性有以下方面： 水体流动性差[3]。金清水系作为平原河网与其他平原河网一样，河底高程和水力坡度小，河道水体流动靠各个水闸控制，晴天一般不流动，只有汛期开闸放水，且水流方向由闸控制，造成上下游混乱，城区内部分河流由于建设原因变成断头河； 污染负荷高且呈分散污染特点。该区域人口密集、经济发达，给水污染防治带来很大压力。据测算[4]，“水十条”实施前的2014年，废水污染物入河总量分别是：COD34119.2t，氨氮3567.79t，总磷554.23t。该水系有县控以上水质监测断面24个，2014年金清河网总体水质为重度污染，主要污染因子是氨氮，Ⅴ类断面2个，占8.3%；劣Ⅴ类断面19个（氨氮2.0mg/L 以上），占79.2%，有10个断面氨氮浓度超过3.0mg/L；呈现出流域性系统性污染特点； 淤积严重、违章建筑多。2014年以前，由于不重视河道治理，河道淤积严重，有些河床被淤泥和垃圾堆积，基本看不到河床；城镇和城乡结合部的河道两侧存在大量违章建筑，这些违章建筑侵占了河岸甚至 河道。 图1 金清水系与监测断面图 2 金清水系近几年水质变化分析 2013年11月29日浙江省委十三届四次全会提出开展“五水共治”以来，台州市委市政府高度重视水污染治理工作，不断加大金清水系水环境治理力度，水质逐年好转，到2017年底基本完成劣Ⅴ类断面消除工作。近几年，金清河网内24个断面氨氮浓度变化曲线如图2，自2015年起各断面水质逐年好转，至2018年1～7月所有断面氨氮指标均达到Ⅴ类以上，14 个断面好于Ⅳ类。 图2 各监测断面2014～2018年氨氮浓度变化图 3 近几年金清水系水污染防治技术路线 近几年来，台州市贯彻浙江省委省政府有关“五水共治”统一部署，按照“截（截污）、治（工业、农业等污染源治理）、清（清淤）、修（生

平原河网地区水系生态改造对策研究

平原河网地区水系生态改造对策研究 发表时间：2019-03-29T15:30:34.690Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：裘杰 [导读] 南湖区深入贯彻关于“五水共治，治污先行”的战略部署，坚持以“河长制”管理为龙头，以项目化推动为抓手，通过水岸同治、以治促转，打响“五水共治”攻坚战。 嘉兴市南湖区水利局浙江省 314001 摘要：浙江省委十三届四次全会提出，要以“五水共治”（治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水）为突破口倒逼转型升级，吹响了浙江治水行动的新号角。南湖区深入贯彻关于“五水共治，治污先行”的战略部署，坚持以“河长制”管理为龙头，以项目化推动为抓手，通过水岸同治、以治促转，打响“五水共治”攻坚战。 关键词：五水共治；水系连通；生态改造 一、水域基本情况及存在的问题 （一）水域基本情况 南湖区地处长江下游冲积平原，区内河网交错纵横，共有河道2079条，长度1248.22公里，水面积26.42平方公里，水面积率8.30%。有市级河道5条、63.27公里（三店塘、嘉善塘、平湖塘、海盐塘和东环河），水面积3.18平方公里；区级河道9条、125.45公里，水面积2.55平方公里；镇村河道398条、671.95公里、水面积13.03平方公里；河浜1666条、387.55公里，水面积6.35平方公里；湖泊1处，水面积1.31平方公里。 （二）存在的问题 1、水系结构遭到严重破坏。改革开放以来，交通道路建设迅速，对方便居民出行，改善人民群众生活起到了积极的作用。但是，随着时间的推移，原来在道路建设中普遍采用的填河筑路代替造桥以节约投资对水环境影响弊端越来越显著。。 2、排水通道格局发生变化。建国以来，嘉兴的排水通道为54%的涝水走北排通道，46%的涝水走东排通道。由于太浦河的开挖，阻断了北排通道，上海口门控制导致东排通道排涝能力大大降低。同时，新增的南排工程仅在洪涝期间启用，工程只对干河进行了配套调整，而大量的中小河道未能进行调整，干支不配套，排涝情况有所变化。 3、经济发展加剧水生态恶化。改革开放以来，人们过于追求经济效益，忽视了对生态环境的保护，特别是近年来，由于农村生活污水未经处理直排入河、农业面源污染、工业偷漏排等因素影响，排污量远远超过河道的纳污能力，水质发黑发臭现象时有发生。 4、河道水体自净能力降低。由于地面沉降，水位相应抬高，区域内河道落差小，断头浜数量多，河道水动力不足，除了市、区级主要河道流量较大外，小河道的水量交换量很小，特别是河浜，由于只有一端通河道，除了汇水和排水以外，几乎没有交换水量。 5、水功能支撑力下降。南湖区地处江南水乡，人们的生产生活与水息息相关，过去人们依河而居、依河而饮、依河而行、依河而耕，造就了这片区域河网纵横交错。然而，随着生产生活方式的改变，人们逐步变成依区（居民小区）而居、依网（城乡一体化供水管网）而饮、依路而行、依渠而耕，很多河道失去了引水、供水、交通等功能，人们对这些河道的依赖程度逐渐下降。 二、可行性研究分析 （一）政策、环境方面可行 中央高度重视水系生态改造、水系连通工程，相继出台了相关政策措施。《全国中小河流治理重点县综合整治和水系连通试点规划》明确了要加大水系连通工程建设力度。水利部印发的《关于推进江河湖库水系连通工作的指导意见》，明确了河湖水系连通的工作重点。浙江省出台《浙江省水污染防治条例》，从水污染防治的政府责任、水污染防治规划和水污染物排放标准、饮用水水源保护、生态建设和污染控制、污染治理、环境监控和水污染事故应急处置、执法监督、法律责任等方面予以明确。 （二）技术方面可行 1、规划支撑。修编后的《嘉兴市南湖区水系规划》明确了水系中每条河道的功能，增加了水系微循环，提高区域内小河道净化能力等内容，为水系生态改造提供依据。 2、区域水域占补平衡可行。新开河道需要的土地面积通过合理规划，可以通过回填部分小河浜来进行平衡。有些断头浜，两侧既无人家，也无灌溉和排水设施，仅仅只有少许水量调蓄功能，河道淤积严重，水面飘浮物多且容易聚集，成为日常管理的老大难问题。河浜回填利用后，有利于土地联片开发利用，并能有效增加耕地面积。同时，岸线减短，对河道管理也带来极大的便利。 3、水生态修复技术为生态改造提供保障。主要利用植物或微生物对水体中的污染物进行处理，从而使水体得到净化。南湖区在部分区域开展试点的水生态修复项目已取得效果明显。 （三）群众支持 1、群众对水环境重要性认识程度提高。随身经济社会的发展，当地群众对河道水环境的认识也有了新的变化。从历史上饮水来自河网、出行靠船只阶段的主动爱护保护水环境，到改革开放初期的以牺牲环境发展经济阶段的不重视水环境，到目前全面步入小康社会阶段对居住环境和水环境改善的渴望，群众向往以前的河水清清，人们对水环境保护重要性的认识日益提高。 2、群众对水环境改善的愿望迫切。水环境的好坏直接关系到群众的生活质量，随着生活水平的提高，群众对水环境质量提出了更高的要求。人们越来越向往与大自然和谐共存的人居环境，昔日人水相亲的和谐景象已逐渐淡出人们的记忆，面对黑河、臭河、垃圾河，人们对水环境改善的愿望极其迫切。近年来的河道综合整治深受群众欢迎就是最好的证明。 3、群众参与水环境治理的积极性提高。配合政策处理，为农村河道综合整治献计献策，改善生活习惯倡导绿色消费、绿色生活，逐渐形成全社会节约用水、减少水污染、保护水环境的良好氛围。 三、对策建议 南湖区地处“江南水乡”，境内河道纵横交错，这些河道在我区的经济社会发展进程中具有特定的作用。随着经济和社会的快速发展，河道主要功能的转变，原有的河网体系已无法适应经济社会发展的要求，需要对现有河道水系进行生态改造。在水系生态改造中考虑水系

WASP5水质模型在平原河网区的应用

第22卷第6期2006年11月水资源保护 W ATER RES OURCES PROTECTI ON V ol.22N o.6N ov.2006 作者简介:唐迎洲(1979— ),男,江苏姜堰人,硕士,主要从事水环境规划和水生态修复等方面的研究。E 2mail :hhutyz @https://www.wendangku.net/doc/fa16885079.html, WASP5水质模型在平原河网区的应用 唐迎洲1,阮晓红2,王文远2 (1.上海市水务规划设计研究院,上海　200232;2.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京　210098) 摘要:以平原河网区水环境为研究对象,选择了W ASP5系统作为平原河网水质模拟的基本工具,针对W ASP5系统自带的DY NHY D5水动力模型功能的局限性,以及平原河网水力调控系统复杂的特征,选择了具有产汇流模拟、闸坝控制模拟及河网水流模拟等功能的三级联解平原河网水动力模型。通过利用C ++语言编程,实现了三级联解平原河网水动力模型与W ASP5水质模型的耦合,使之可以应用于平原河网水环境的模拟。并把研究成果运用到实际引调水工程中去,模拟引调水工程中不同实施方案下的环境效益,为引调水工程实施方案的确定提供了理论依据。 关键词:平原河网;水环境;水动力模型;水质水量耦合模型;引调水工程中图分类号:X824 文献标识码:A 文章编号:1004Ο6933(2006)06Ο0043Ο04 Application of w ater quality model WASP 5in w ater environment simulation of plain river netw ork areas TANG Ying 2zhou 1,RUAN Xiao 2hong 2,WANG Wen 2yuan 2 (1.Shanghai Water Planning and Design Research Institute ,Shanghai 200232,China ;2.College o f Environmental Science and Engineering ,Hohai Univer sity ,Nanjing 210098,China ) Abstract :This paper focused on the water environment of plain river netw ork areas ,and W ASP5system was selected as the basic simulation tool.It is found out that the fundamental functions of hydrodynamic m odel DY NHY D5in W ASP5are weak in these areas as the natural hydraulic regularity and controlling hydraulic w orks are com plicated in these netw orks.A three 2step hydrodynamic m odel suitable for s olving plain river netw ork was selected ,which has the functions of simulating runoff and con fluence ,dam and sluice control ,current in river netw orks ,etc.The idea of coupling the hydrodynamic m odel with W ASP5water quality m odel is realized and the coupling m odel is created with C ++.The coupling m odel can properly simulate the water environment in plain river netw ork.The coupling m odel and the present methods were applied to the simulation of practical water diversion projects.The environmental benefits of different water diversion plans were com pared by using numerical simulation method ,which provided theoretical references for selection of the executive plan. K ey w ords :plain river netw ork ;water environment ;hydrodynamic m odel ;coupling m odel of water quality and water quantity ;water diversion project W ASP5模型系统由美国国家环保局环境研究实验室开发,该模型系统是按照软件工程的思想来 开发的[1Ο3] 。它由两个独立的程序组成:水动力模型程序DY NHY D5和水质模型程序W ASP5。水质模型由两个模块组成:模拟常规水质的E UTRO5模型和 模拟有毒物质污染的T OXI5模型。E UTRO5模型用来分析常规的污染项目,包括溶解氧、生化需氧量、氨氮、叶绿素a 、有机氮、硝酸盐、有机磷、无机磷等8种物质在水体中的迁移变化情况;T OXI5模型用来模拟有毒物质的污染,包括有机化学物质、金属和泥 ? 34?

基于水动力模型的农田水利沟渠特性分析

基于水动力模型的农田水利沟渠特性分析 为了促进农田水利沟渠能够得到畅通的排放，利用水动力模型分析了排放沟渠形态改造前后的流场变化，并通过调查探索整修先后农田水利沟渠内水流速度的快慢，证实了水动力模型在暢通农田水利沟渠中的有效作用。 标签：水动力模型；农田水利沟渠；分析 1 背景简介 在我国某市的风景区中有两个重要的雨污合流排放口，这两个排放口的水流都是依靠沟渠排入某湖的。据相关数据表明，该沟渠大致有320m长，最宽处可达到45m。沟渠呈现出蜿蜒曲折的状态，中间有一小岛。如此的形态布局，经常导致水流通道被堵塞，水流无法正常通行，渠道内部沉积的厚重的淤土泥沙长年没有得到良好的清理，其数量与日剧增。因此，淤泥成为了雨污水中最主要的沉积物，也是湖水最主要的污染源之一。合流制雨污水中存在很大比例的小型颗粒物质。为此，为尽量减少这些固体物质对湖水水体的污染，也为了减少湖底厚重的淤泥淤积，急需动用切实可行的工程措施来对沟渠中的沉淀地进行改造、修整，以期降低颗粒类污染源对湖水的污染。为了使固体颗粒物能够顺利的在沉淀地内下沉，对该流域内的水体流速具有较高的要求。只有流速达到了一定要求，就能在较短时间内使颗粒物沉积下来，为彻底清理区域内的淤泥提供便利。 水动力模型是一种用于描述不同水体、水文特性及流场空间布局规律的数理模型。在探究湖水污染物具体布局的过程中，首先要研究不同类型水体、水文的特殊性质，掌握水体中流场的空间布局特色，为正确把握湖水污染物的具体分布特征打下基础。所以，在分析农田水利沟渠特性时，我们先要利用水动力数学模型对该区域水体特性与流场分布作一定的研究调查。 3 分析水动力学模型RAm2的建立过程 3.1 导入所需要的数据 在RAm2中，除了可以输入文本型数据外，还能输入图形文件，如CIS、CAD、TIFF、JPEG······具体而言，在实际操作中，可以将DWG等各类格式的具体地形利用CAD等图形文件转变为DXF格式的文件，并将这些文件导入到RAm2中，利用软件对其进行散点化处理，为下一步划分网格打下基础。 3.2 合理划分网格 首先，在操作过程中，可以将所要调整的区域利用map模块进行二维有限元网格的划分。接着，将划分完毕的网格切换至mesh模块项下，以便有效的纠正、整改初步划分的有限元网格。在RmA2模型中，其主要边界选用的是四边形网格，而非三角形网格。因此，在进行边界网格划分时，必须采用自动、手动

中国东部平原河网地区水源地的环境管理：理论、方法与实践

中国东部平原河网地区水源地的环境管理：理论、方法与实践【摘要】：水源危机已经成为我国各地城市化进程中面临的关键问题之一,水源地环境管理正在被视为确保生活饮用水安全的的首要环节。中国东部平原河网地区水资源总量较为丰富,但区域经济快速发展与城市饮用水源保护冲突现象明显,缘于水质型缺水的水源地严峻形势已经成为影响区域生态安全和可持续发展能力的重要限制因子。论文从环境科学与资源科学的交叉视角,运用理论研究与实证分析相结合的方法,围绕区域水源安全保障与水源地权益保障两条主线,尝试探讨了中国东部平原河网地区水源地环境管理的理论与方法。通过对中外水源地环境管理实践的系统梳理和全面比较,以中国东部平原河网地区为研究区域,初步构建了水源地环境管理的理论与方法体系,并在充分剖析上海城市水源地格局与问题的基础上,以黄浦江上游水源地为例,探究区域社会经济发展对水源地水环境的影响,提出环境管理重建框架及改进策略。论文全面回顾了人类饮用水供给与水源保护的漫长历程,客观评述了水源地环境管理实践的进展及趋势;通过相关概念辨析、区域特征分析、水源问题诊断,给出中国东部平原河网地区水源地环境管理的具体概念及深刻内涵,明确环境管理的主体与对象、原则与手段、内容与特点;从规划原理、管理策略、管理动机、伦理基础等角度,定义并拓展中国东部平原河网地区水源地环境管理的圈层保护理论、集成管理理论、复合系统理论、环境正义理论,强调水源保护区设置与土地利用格局的双相圈层,时间、空间、学科、

利益方的四维集成,水源系统与水源地社会经济系统的双重易损,水源地、用水区域及上游地区的三地公平等核心管理思想。论文系统整理了中国东部平原河网地区水源地环境管理的规划、控制、技术手段;设计以资料收集及框架设定、现状调查及评估、环境管理目标、环境管理策略、适应性管理等为主要环节的框架程序;提出基于多目标易损性评价指标体系的水源地系统综合评估方法,基于土地利用调控与水源保护区设置的水源地双相圈层保护方法,基于分权型管理思路与全过程利益方参与的水源地合作保护方法。论文通过深入分析上海市水资源特点,剖析当前制约区域可持续发展的水源地不利格局及水源水质危机;在此基础上,利用近17年黄浦江上游相关数据资料,系统探讨松浦大桥取水口及其上游来水水系水质的空间分异和年际变化规律;基于灰色关联分析技术,从周边区域发展与江浙来水水质、城市化进程与人口规模、当地经济发展与点源污染、土地利用方式与非点源污染角度,明确区域社会经济发展对黄浦江上游水源地水环境的影响;以易损性评估结果为依据,初步构建黄浦江上游水源地环境管理体系,明确黄浦江上游地区的功能定位及环境管理目标,给出基于区域可持续发展的黄浦江上游水源保护思路,提出具有针对性和可操作性的水源地全过程利益方参与模式、水源地分权型环境管理体系、水源地双相圈层保护模式。【关键词】：水源地环境管理平原河网地区黄浦江上游上海 【学位授予单位】：华东师范大学

水动力水质模型验证咨询方案

水动力水质模型验证咨询方案 北运河是流经北京市东郊和天津市的一条河流，为海河的支流。干流通州至天津也即京杭大运河的北段。古称白河、沾水和潞河。其上游为温榆河，源于军都山南麓，自西北而东南，至通州与通惠河相汇合后始称北运河。为了将水动力水质模拟应用于黑臭水体治理，第一步需要验证水动力水质模型的适用性和准确定。 为此，相关单位在北运河北京段选取一段河流进行物模试验，然后委托北京三易思创科技有限公司进行数值模拟，通过两者对比来验证模型的适用性和准确性。 选取的河段上下游均由闸门控制，可以充分人为控制河道内的水动力条件，同时沿途没有流入的水流和污染负荷，因此可以从一定程度上隔绝其他未知因素的干扰。首先通过控制上下游闸门，将该河段的内水全部放空，然后开启上游闸门放水，并且每日监测从上游至下游沿途一共5个点的流量和水质。 本次数值模拟主要用于验证水动力水质模型的适用性和准确定，因此定义一个水动力+水质问题。使用3EWATER建模工具软件，建立基于Delft3D中Flow 和Waq模块耦合的水动力水质模型。 3EWATER软件中直接整合了国家测绘标准的“天地图”地理底图，同时可以支持通用格式的地图shp文件加载，建模工程师对照底图结合北运河精确轮廓进行了网格绘制。由于Delft3D支持曲面正交网格，因此绘制出的网格能够很好的贴合北运河蜿蜒曲折的河流形态。北运河沿途的底部地形高程通过关键断面实测断面高程分布进行插值处理。完成基本建模后，先对北运河的水动力水质模型进行率定和验证。

北运河曲面正交网格 在完成水动力模型率定和验证后，加入化学需氧量、氨氮、总磷三种水质参数以及对应的水质过程，对水质模型率定和验证。 监测断面氨氮浓度验证 从水动力和水质模型验证的结果来看，基于Delft3D计算引擎的水环境数值模拟软件3EAWTER能够很好的满足城市黑臭水体水动力水质模拟的需要，其结果也得到了相关单位的认可。

MIKE21水动力学模型应用研究进展

Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2020, 10(4), 510-515 Published Online August 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/fa16885079.html,/journal/aep https://https://www.wendangku.net/doc/fa16885079.html,/10.12677/aep.2020.104061 Research Progress on Application of MIKE21 Hydrodynamic Model Qing Luo, Lihong Liu, Yumeng Wang Department of Earth and Environment, Anhui University of Science & Technology, Huainan Anhui Received: Jul. 15th, 2020; accepted: Aug. 4th, 2020; published: Aug. 11th, 2020 Abstract MIKE21 model is a reliable means and an important basis for studying the movement of surface water flow. The model simulation of planar two-dimensional water flow is of great significance for the actual water condition verification, hydrological change calculation and future trend predic-tion. At present, many experts and scholars have carried out practical application of multi-angle, multi-level and different fields, and have repeatedly verified the accuracy and fit of the MIKE21 model. This paper mainly reviews the application of MIKE21 hydrodynamic model in river flood analysis, flood evolution in flood storage area, analysis of urban waterlogging risk and impact of water conservancy construction. The hydrological changes, general conclusions and application limitations, which are obtained, are discussed by the model under different simulation conditions. On this basis, it elaborates and summarizes, and forecasts the application and development trend of MIKE21 hydrodynamic model. Keywords MIKE21 Hydrodynamic Model, River Flood, Flood Evolution in Flood Storage Area, Urban Waterlogging, Water Conservancy Construction MIKE21水动力学模型应用研究进展 罗庆，刘丽红，王雨蒙 安徽理工大学地球与环境学院，安徽淮南 收稿日期：2020年7月15日；录用日期：2020年8月4日；发布日期：2020年8月11日 摘要 MIKE21水动力学模型是研究地表水流运动的可靠手段和重要依据，模型关于平面二维水流的模拟，对

水质模型分类

https://www.wendangku.net/doc/fa16885079.html,/hhhbb/archive/2006/06/23/1681.html 《QUAL 一 2 K模型及其主要参数确定》 S —P模型的基本思路是：他们认为水中溶解氧( DO) 随时问减少的速率与B OD的浓度成正比，水中溶解氧的减少主要是由于水中有机物在好气菌在分解中消耗水中氧气所引起的，并且与BOD降解具有相同的速度，即复氧的速度与氧亏成正比。 S - P模型只考虑了有机物降解和大气复氧对DO的影响，没有考虑有机物沉浮、底泥吸附等对DO的影响，因此其结果与实际有一定的差别。有很多学者对其进行了改进，主要有以下3种模型： ( 1 ) Thomas模型：对一维稳态河流，在S---P模型基础上增加了一项因悬浮物的沉淀与浮所引起的BOD速率变化。 ( 2 ) Camp—Dobbins模型：在Thomas的基础，增加了底泥释放BOD和地表径流所引起的BOD变化速率和藻类光合作用和呼吸作用以及地表径流引起的溶解氧速率变化。 ( 3 ) Oconnor模型：假定总的BOD是由含碳BOD(CBOI))和含氮BOD(NBOD)两项组成，模型不仅考虑了含碳化合物的耗氧，而且也考虑了含氮化合物的耗氧。 《W A S P水质模型在辽河干流污染减排模拟中的应用》 WASP水质模型：WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)是由美国国家环保局开发的水质分析软件，可用来模拟常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律，是为分析池塘、湖泊、水库、河流、河口和沿海水域等一系列水质问题而设计的动态多箱模型。WASP模型在中国渭河、苏州河、汉江等多个流域及水库已有成功的应用。 WASP模型由两个独立的计算机程序DYNHYD和WASP组成，两个程序可连接运行，也可以分开执行。DYNHYD是一个简单的“Link—node”网络水力动态模型，产生的输出文件可为水质分析模拟程序WASP提供流量和体积参数。WASP是一个基于质量守恒原理的动态模型模拟体系，由有毒化学物模型TOXI和富营养化模型EUTRO两个子模块组成。TOX I是有机化合物和重金属在各类水体中迁移积累的动态模型，可预测溶解态和吸附态化学物质在河流中的变化情况。EUTRO采用了OTOMAC富营养化模型的动力学，可预测DO、C OD、BOD、富营养化、碳、叶绿素a、氨、硝酸盐、有机氮、正磷酸盐等物质在河流中的变化情况。 《W ASP 水质模型及其研究进展》 WASP(The water q uali ty analysi s simulatio n program，水质分析模拟程序)是美国环境保护局提出的水质模型系统，能够用于不同环境污染决策系统中分析和预测由于自然和人为污染造成的各种水质状况，可以模拟水文动力学、河流一维不稳定流、湖泊和河口三维不稳定流、常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律，被称为万能水质模型。 WASP最原始的版本是于1983年发布的，它综合了以前其它许多模型所用的概念，之后W ASP模型又经过几次修订，逐步成为USEPA开发成熟的模型之一。WASP5及其以前的版本都为DOS程序，而W ASP6 则发展为Windows 下的程序，但是只能在Windows98