水质模型

摘要： 当前水环境污染防治形势仍然严峻,地表水环境风险评价是水污染防治的重要工作,水质模型的开发和应用对于水质预警具有重要意义。为进一步了解水质模型的发展,采用文献计量方法对Web of Science核心引文数据库中2000-2020年发表的有关水质模型的文献进行分析,对水质模型的发展前景进行预测。结果显示:(1)近20年发文量呈逐年递增趋势,年增长率约为11.7%,水质模型的研究方向主要集中在水体污染物预测和健康风险评价;(2)开展相关研究的机构主要分布在美国、中国和英国,且具有较大学术影响力的相关研究机构的作者之间合作密切;(3)水质模型逐渐成为交叉学科的研究热点,引入云计算、人工智能等先进技术或结合其他学科领域的知识可以促进综合性水环境监测体系的建立,达到水质模型多样化发展的目的。

摘要： 渭河是黄河的最大支流,是陕西人民的母亲河,其下游流域孕育了富饶的关中平原,是陕西省经济的主要支柱区,经过近年来的治理,渭河生态区建设取得了一定成效,但距流域生态保护和高质量发展要求仍有差距。如水资源短缺,生态用水不足,污染速度得不到有效遏制等问题依然存在。渭河干流下游水环境、水生态预警,主要目标是摸清支流汇入、排污口汇入情况,并依据华县站水量与水质数据建立水质模型,进行水环境承载能力动态预警,应用模型预测不同流量下河段各位置主要污染物浓度,提出河段主要污染物入河总量的红线目标,对渭河干流(华县至潼关段)水环境承载状况进行评价,实行预警和限制性措施,为行政领导决策提供依据。

摘要： 合流制管网溢流(combined sewer overflows,CSOs)是造成我国城镇地表水环境污染的重要原因。文中以广州市东山湖及其相关排水管网为研究对象,通过构建东山湖水动力、水质模型,模拟分析现状条件下CSOs对东山湖水质的影响,以及DN3000支隧建成后对东山湖水质的改善效果。结果表明,DN3000支隧对东山湖CSOs污染防治起到明显作用,该工程建成后,可以保证在典型暴雨时期,东山湖全水域内COD_(Cr)、TN、TP均可满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准。

摘要： 环境容量管理(ECM)已在世界范围内应用于管理地表水质量和控制污染,最大日污染负荷(TMDL)方案已被应用于ECM系统中。在调研相关文献的基础上,对TMDL在水环境容量管理中的研究现状进行了分析,探讨不同模型的特点、应用方向及优缺点,认为水动力和水质模型可构建流域内基于水环境容量的水动态调控机制,将水质监测与污染负荷总量控制实时挂钩,不断完善流域水环境容量管理机制,实现流域水资源与水环境联动调控和精细化管理。在后续的污染物负荷分配上还需进行充分研究,简单的分配方式很难兼顾效率和公平,应考虑不同类型、不同程度的污染负荷分配方法。

摘要： 铊是一种剧毒的重金属元素,微量的铊会对动植物和人类带来危害,合理制定工业废水中铊污染物排放标准是控制铊污染的有效手段。研究表明,制定工业废水铊污染物排放限值标准的关键因素是水源地安全保障。以江西省某河流作为预测场景,在枯水期水文条件下,利用二维水质模型分析三种临界情形下废水中的铊排放后对水源地水质的影响。结果表明,当排污口设置在水源地上游保护区上游范围外,废水中铊排放浓度设定为5μg·L^(-1)时,水源地铊浓度可达到水源地标准限值要求。

摘要： 阐述了水质预警的概念,介绍了水环境模型、生物毒性监测和数理统计方法在地表水水质预警中的应用,总结了各种方法的优缺点。分析了水质预警方法目前面临的挑战,并从融合多种预警方法、关联多维多元数据、建立一体化智能模型等3个方面,对水质预警未来的发展方向进行了展望。

摘要： 当前,全国范围内正大力开展安全生态水系、流域生态环境治理,河道流域的水质提升显得尤为重要。流域水质提升问题应有机统筹各领域间的关系,结合智慧水务和数值模拟技术,以实现河道流域的长效综合治理。本文以十堰市神定河为研究区域,采用MIKE 11水动力模型对河道水文和管网水动力进行计算,通过比对模拟值和实际调查统计值,经参数率定后得到较为准确的反映神定河流域河道水质、溢流天数、达标率和清污混流比的水环境模型,模拟结果用于描述降雨径流与各种污染物进入污水干管、河渠系统及污水处理厂的动态过程,同时也为流域河流水质提升方案和重点工程的规划设计和建设管理提供科技支撑。

摘要： 以扬州市主城区为研究区构建水动力-水质耦合模型,设置河网水闸不同的运行方案,分析不同方案下河道水动力水质改善效果。结果表明:该模型能够较好模拟扬州市主城区河网的水动力和水质变化,调整水流路线和泵站引水量可在不同程度上改善主城区河网水动力条件,但对于河道水质改善效果有限,部分河道仍需要结合控源截污措施从根本上控制河道氨氮浓度。研究成果可为沿江河网地区水动力水质改善以及河流生态系统健康保护与修复研究提供参考。

摘要： 长江是中国第一大河,是我国重要的生态安全屏障区。如何对长江水质与污染源进行合理评价与判断,是我国河流生态环境治理与防控的重要环节。本文聚焦于探讨模糊数学方法在水质评价中的应用、同时对污染源做出判断。首先利用模糊数学的概念,建立了长江水质模糊综合评价模型。接着基于一维水质模型对污染源进行了排查,利用长江干流7个观测站点将长江分为6个江段,通过污染物与降解系数的衰减变化关系建立微分方程,得到指数函数求出上游对下游的影响量,再对6个污染源近1 a所排放的污染物求均值,从而构建了长江水质污染源判别模型。通过上述模型,判断各地区水质的污染状况为:岳阳城陵矶<长沙<岳阳岳阳楼<朱沱<宜昌<宜宾<丹江口<扬州<九江蛤蟆石<九江河西水厂<攀枝花<安庆<泸州<武汉<乐山<南昌<南京。同时分析得出湖北宜昌与湖南岳阳之间污染物增加最多。该模型结果与后期观测结果较为接近,可为工程应用提供数据支撑与理论基础。

摘要： 为解决城区水污染和排涝等问题,提出基于水质模型和改进的SWMM模型,制定城区河网优化调度预案,利用河道泵闸进行调水换水,实现水质改善和城市防汛减灾的方法,并在泰兴城区河道进行应用。实践证明,城区河道泵闸优化调度对水质改善和防洪排涝具有积极作用。

摘要： 项目采用SWMM构建区域水质模型,结合城市典型年降雨,评估了合流制区域末端3个排水口排水总量及污染负荷.针对项目区域,搭建了合流制区域管道模型、下垫面产汇流与管网耦合模型,选用饱和函数累积方程模拟污染物累积过程,雨水冲刷规律选用指数函数冲刷方程表征.结合河道水质环境考核要求,选取COD、氨氮、TP为水环境容量控制因子.模型运算结果表明,片区三个排水口年排水总量为421.4万m3,典型年降雨量情况下均为出现排口排水,污染负荷COD为713.5t、氨氮为91.5t、TP为9.1t,为合流制改造及水环境整治提供了重要的数据支撑.

摘要： 为定量研究污染的支流对长江干流水质的影响,以长江南京江段的金川河为例,采用二维水质模型对污染物的扩散进行了模拟.监测结果表明,南京某污水处理厂排污口引入的氨氮、总磷和总氮可能为金川河排入长江干流的主要污染物.选择以远高于长江干流背景浓度的氨氮为例,将长江支流金川河简化为连续点源排污,采用MATLAB对氨氮的迁移扩散进行了分析.结果表明,氨氮的扩散范围为金川河入江口下游横向约3.5km,纵向约100m;其中,入江口下游横向约1km,纵向约50m范围的水域受到较大的影响.

摘要： 城乡统筹区域供水中重要的组成部分就是管网的构建。针对供水管网，很多城市的供水系统中都存在着不同程度的水质稳定性问题，使得用户饮用水的水质下降。造成饮用水水质下降的主要原因是饮用水在供水管网中的停留时间过长，发生了一系列的物理、化学、电化学和微生物学等作用，使得管网水水质发生变化。因此在构建城乡统筹区域供水管网的过程中，除了要保证管网要覆盖到城乡各处外，更重要的是构建成熟准确的给水模型网络。因此，供水企业在管网模型这个平台上开展管网系统管理工作，参考计算机模型计算结果，开展供水管网水力水质模型调度及水质预警工作，对保障居民生活饮用水卫生安全有重要意义。另外，管网模型也给管网日常管理工作带来了极大的方便。简化了建模的过程。因此，水力计算模型与GIS的集成开发成为了管网水力计算模型的主要发展方向之一。

摘要： 调水引流是平原河网地区改善和维护区域水环境的重要手段.本文以吴淞江昆山段为重点研究对象,基于太湖流域水量水质数学模型系统,细化概化昆山市骨干河网、关键工程及污染源,构建研究区域河网一维水动力水质模型,模拟不同方案下的吴淞江水质改善效果,相关研究可为以水环境改善为目标的平原河网地区调水引流决策提供一定参考.

摘要： 再生水是干旱和半干旱地区河流重要生态水源之一,但其高营养盐含量极易导致河流发生富营养化,严重影响河流水生态安全.以再生水补给型城市河流北京市凉水河为例,构建基于MIKE11的水动力水质耦合模型,应用实测水文水质数据率定和验证河流水质模型参数.结合区域污染源特征设定不同情境方案,并通过模型模拟分析不同方案下水质改善效果响应关系.结果表明:点源污染截流是改善凉水河水质的关键,可降低大红门闸断面氨氮浓度51.8％、TP浓度43.3％,其次为污水处理厂系统完善、生态河道建设和降雨面源控制.本研究提出在包括上述四项在内综合治理措施下,水质改善效果最为显著,大红门闸断面氨氮和TP年均浓度分别为0.969mg/L和0.214mg/L,满足地表水IV类水体标准.

摘要： 文章建立了不同温度,并考虑活度、络合物影响的开放系统下碳酸盐岩地区地下水平衡状态的理论水质模型.获得了不同温度下三种碳酸存在形式与pH值的关系以及各主要离子成分与CO2分压的关系曲线和函数方程.分析认为:在0°C～30°C范围内,HCO3-出现峰值的分界pH0值,石灰岩地区的变化范围为8.50～8.21,白云岩地区的变化范围为8.44～8.21;在任意状态下,pH与lgpco2成线性关系,CO32-的总浓度与lgpco2成三次曲线关系,其余组分的总浓度与lgpco2成指数关系.

摘要： 本研究以大铲湾湾区及水廊道规划水质为目标,通过建立大铲湾水质模型,对深圳前海合作区水质保障方案进行模拟计算分析,评估各工程方案效果,确定规划水质目标的可达性,明确工程措施及规模,并最终确定最优的水质保障方案.

摘要： 水环境容量研究是实施水污染总量控制和水环境管理的重要基础.水环境容量具有时间动态特性,其变化主要受水体特征、水质目标和特征污染物三个因素的影响.水质模型是计算水环境容量的关键手段,对主要水环境容量计算模型的特点及适用性进行系统总结.剖析我国当前水环境容量研究中存在的主要问题,并指出未来重点研究主题.

摘要： 根据福建省河流水系等地表水域的特点,选择合适的水质模型和水环境容量计算方法,进行福建省地表水环境容量测算,给出各流域水体以及不同行政区的地表水环境容量,为实施水污染物容量总量控制提供依据.

摘要： 脱盐水已经成为一种重要的非传统水资源.本文以某开发区脱盐水管网为例,进行脱盐水管网模型研究,开发脱盐水管网管理模拟平台,实现基于在线监测和情景分析的科学管理,为提高开发区脱盐水管网的供水安全奠定良好的基础.

摘要： 本申请实施例提供了一种水质检测模型训练和水质检测方法、电子设备及存储介质，在获取到多个样本点处水体的光谱数据之后，对各样本点处水体的光谱数据进行模拟温漂处理，基于模拟温漂处理后的各样本点处水体的光谱数据及获取到的各样本点处水体的实际水质指标参数，对预设的神经网络模型进行训练，得到水质检测模型。通过对获取到的各样本点处水体的光谱数据进行模拟温漂处理，模拟出各样本点处水体的光谱数据存在温漂的情况，得到的光谱数据更切合实际，因此，基于模拟温漂处理后的各样本点处水体的光谱数据及各样本点处水体的实际水质指标参数训练得到的水质检测模型精度更高，从而提高了利用该水质检测模型进行水质检测的准确性。

摘要： 本发明涉及环境监测领域。本发明解决了现有光谱法监测水质COD指标时误差较大的问题，提供了一种水质指标预测模型构建方法及水质指标监测方法，其技术方案可概括为：水质指标预测模型构建方法，首先采集若干水样作为样本水样，并获得各样本水样的所需水质指标；针对每一个样本水样，测量其对应的光谱，得到原始光谱，并获取其物理参数；对该样本水样进行至少两次消解，每消解一次就测量一次其对应的光谱，得到各消解光谱，同时获取每次消解的消解参数及每次消解后的样本水样的物理参数；根据各样本水样所采集的数据分别构建针对各所需水质指标的各水质指标预测模型。本发明的有益效果是：从根本上减小了测量误差，适用于水质指标监测。

摘要： 本发明公开了一种水质数据预测模型的训练方法、水质数据预测方法及装置，其中水质数据预测模型的训练方法包括：获取多水质传感器各自的异步数据集；对异步数据集进行扩展，得到扩展数据集；将预处理后的扩展数据集划分为训练数据集和测试数据集；根据训练数据集，对所述水质数据预测模型进行初步训练；将训练数据集中最后一个时间步的数据输入初步训练后的水质预测模型中并将得到的预测结果再次输入所述初步训练后的水质预测模型中循环进行预测，得到预测数据集；计算预测数据集与测试数据集的均方根误差；若均方根误差超出预定范围，则修改初步训练后的水质预测模型的网络参数；重复输入和修改参数的步骤，直至均方根误差在预定范围内。

摘要： 本发明主要涉及一种水质多参数的光谱数据Stacking融合模型及水质多参数测量方法，属于水质检测技术领域。包括如下步骤：搭建紫外‑可见吸收光谱的采集装置；采集待测水样的光谱数据；按照国标法或者行业标准进行有机物化学分析；构建基于Stacking融合算法的水质有机物预测模型；输出有机物的预测值。本发明主要利用Stacking融合算法建立有机物的预测模型，通过集成策略将多个子模型进行融合，可以有效避免样品组分复杂时单一模型进行预测得到的结果准确率较低或者不够稳定的问题，解决了传统实验方法操作复杂、可能造成二次污染、预测模型精度不高等缺陷问题。

摘要： 本申请提供一种水质参数反演模型的训练方法、水质监测方法及装置，训练方法包括：获取目标时间段内的水质参数和高光谱数据；对高光谱数据进行波段处理，得到多波段光谱数据；对水质参数与多波段光谱数据进行相关性分析，并将相关性最大的若干个波段对应的多波段光谱数据作为目标光谱数据；基于水质参数和目标光谱数据构建的训练集，对预先构建的反向传播神经网络进行训练，直至反向传播神经网络达到收敛，得到水质参数反演模型。本方法突破现有方法受到遥感影像时相特征影响、模型难以统一的限制，降低了水质参数与高光谱数据之间的分析难度。

摘要： 本发明实施例公开了一种水质预测模型训练、水质预测方法、装置、设备及介质，包括：获取目标流域在目标训练时间区间的历史水质样本数据并输入至组合预测模型中的灰色预测模型，得到预测水质因子浓度训练数据；将预测水质因子浓度训练数据输入至组合预测模型中的神经网络模型，得到预测水质监测因子浓度训练数据；根据目标训练时间区间对应的历史水质监测因子浓度样本数据对预测水质监测因子浓度训练数据进行评价；以根据模型评价结果对组合预测模型持续训练。本发明实施例的技术方案能够提高水质预测模型的精准度，进而提高水质预测的精准度。

摘要： 本申请实施例提供了一种水质检测模型训练和水质检测方法、电子设备及存储介质，在获取到多个样本点处水体的光谱数据之后，对各样本点处水体的光谱数据进行模拟温漂处理，基于模拟温漂处理后的各样本点处水体的光谱数据及获取到的各样本点处水体的实际水质指标参数，对预设的神经网络模型进行训练，得到水质检测模型。通过对获取到的各样本点处水体的光谱数据进行模拟温漂处理，模拟出各样本点处水体的光谱数据存在温漂的情况，得到的光谱数据更切合实际，因此，基于模拟温漂处理后的各样本点处水体的光谱数据及各样本点处水体的实际水质指标参数训练得到的水质检测模型精度更高，从而提高了利用该水质检测模型进行水质检测的准确性。

摘要： 本发明公开一种基于水质模型的水质预测方法及系统。该方法包括：根据格子玻尔兹曼方法对待预测水质区域的河网或河段区域建立一维水质模型；根据格子玻尔兹曼方法对待预测水质区域中的重点预测区域建立二维水质模型；二维水质模型边界处的网格宽度与所述一维水质模型边界处的河道断面宽度相等；根据溶质粒子的质量和动量守恒，将所述一维水质模型和所述二维水质模型的边界耦合，得到耦合后的水质模型；所述耦合后的水质模型为所述一维水质模型和所述二维水质模型耦合后的模型；根据所述耦合后的模型对所述待预测水质区域进行预测，获得所述待预测区域的参数预测结果。本发明方法及系统，提高了模型的计算精度和效率，提高水质预测的精度和效率。

摘要： 基于河流水质模型的潮汐作用对河流水质的影响预测方法，涉及水质预测技术领域，为解决现有技术中传统河流水质模型对感潮河段水质模拟准确率低的问题，本发明提出一种基于河流水质模型的潮汐作用对河流水质的影响预测方法，弥补了传统河流水质模型对感潮河段水质模拟准确率低的缺陷，对于受潮汐作用影响严重的感潮河段的污染物控制具有重要意义。相较于先前的潮汐影响评价手段，本发明以河流水力水质模型为基础，能够定量地识别出潮汐作用对于感潮河段氨氮、总磷等污染物浓度的影响，从而能够提出更加精准有效的河流污染控制手段。

摘要： 本发明公开了一种基于水质模型与污染物消减机理的水质断面污染贡献率计算方法，包括以下步骤：S1、识别污染源；S2、构建一维水质模型，在水质模型中添加污染源，模拟得到河道中每个断面的污染物浓度；S3、基于污染物消减机理，计算每个污染源的污染物在河道运行过程中的消减量；S4、得到水质断面处所有污染源的消减量；S5、得到水质断面处，污染源的污染物通量组成S6、利用污染源在断面通量除以断面的总的通量，就是断面的污染贡献。本发明的技术效果和优点：构建一维水质模型，利用污染源在断面通量除以断面的总的通量，得到断面的污染贡献，以减少在河道参数模拟方面因模型结构所产生的不确定性。