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《地表水水质模型研究进展综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、地表水水质模型研究进展综述：水质模型是污染物在水环境中变化规律及其影响因素之间相互关系的数学描述,它既是水环境科学研究的内容之一,又是水环境研究的重要工具。本文从地表水（包括河流、海洋、湖泊与水库）水质模型的发展概况谈起，较详细的综合评述了近年来国内外水质模型的研究进展。 关键词：地表水水质模型研究进展 Abstract:odeliscontaminantsintheentofchangelaathematicsdescription,itisnotonlytheentofthecontentsofscienti
2、ficresearch,andtheentoftheimportantresearchtools.Thispaper,fromthesurfaceentsituationofodel,adetailedprehensiverevieodel. Keyodelresearchprogress ：TU991.21：A： 1、地表水质模型的发展概况 为了描述和预测污染物在环境介质中的运动和变化规律，各种数学模型及其相应计算机软件应用而生，水质模型是天然水体水质变化规律的数学描述,[1]需要水文学、水力学、水化学
3、、水生物学、湖沼学和沉积学等到专门的学科知识，以及数学计算机程序设计等必要的手段。 1.1水质模型发展的几个阶段 自水质模型在20世纪初诞生以来,其发展阶段有许多不同的分类方法。有的文献把水质模型的发展分为三个阶段：[2]从30年代最简单的氧平衡模型阶段到80年代的形态模型阶段的当今多介质环境模型阶段，近年来注重发展应用鼠标或菜单式界面和实用化的环境水质模型数据库和计算机软件；有的文献把水质模型的发展分成四个阶段：[3]1925～1960年为水质模型发展的第一阶段,这一阶段以Streeter—Phelps水质
4、模型(S-P模型)为代表,后来科学家在其基础上成功地发展了BOD-DO耦合模型,并应用于水质预测等方面;1965-1970年，除继续发展BOD-DO模型的多参数估值外，水质模型发展为6个线性系统，计算方法由一维发展到二维，并开始研究湖泊及海湾问题；1970-1975年，研究开发了相互作用的非线性系统，涉及到营养物质、阳光、温度的关系，计算方法一般用数值解法；1975年以后，除进一步研究食物链问题外，还发展了多种相互作用系统，空间维数发展到三维。在最近的20多年中,科学家的注意力已逐渐地转移到改善模型的可靠性和评价能力
5、的研究上。 1.2氧平衡数学模型的发展 50年代开始,由于电子计算机技术的应用和水环境科学的发展,氧平衡数学模型有了较大发展,尤以O’Connor和Dobbins的工作最为重要。他们在模型中考虑了氧化物和底泥的作用,从而在包括模型的参数和模型的求解技术方面都有了较大的发展。在此基础上,Greenery开发了美国环保局推荐使用的QUAL—Ⅱ水质模型,这是一种较为复杂的氧平衡生态模型,该模型已经被成功地广泛应用于河流水质预测和水质管理规划中。 1.3形态模型的发展 形态模型是指表征污染物在不同状态和不同形态下水环
6、境行为的模型。随着污染物水环境行为和水质标准制定工作研究的不断深入,传统的氧平衡数学模型已不能满足实际工作的需要,因此需要另一种模型——即形态模型来描述同一个污染物由于它在水环境中存在的状态和化学形态的不同而表现出的完全不同的环境行为和生态效应。80年代初,随着形态分析的发展,一些研究者开始了形态模型的探索和研究,这一研究的关键是模型设计时所考虑的化学反应的真实性、污染物形态识别的准确性和输入数据的可靠性。 1.4海洋水质数学模型的发展 海洋水质数学模型的发展为海洋环境污染的科学预报提供了可靠的数学模拟工具，海域
7、水质评价数学模型的产生，又为评价海洋水质状况提供了科学的方法，从数学模型的发展过程看，国际著名学者MB.Abbott[4]把数学模型的发展分成5个阶段，第一代模型主要是应用计算机实现水动力等各种现象的数值模拟；第二代模型是在第一代模型仅解决单一问题的基础上，进一步发展为“模型群”；第三代模型除了使用操作系统外在数学模型方面使用了更精密高效的方法，增加了软件的应用范围，前三代模型是数学模型发展的基础阶段，它们主要是由模型的建立者提供直接服务，第四代模型可以说是一次飞跃，这时模型建立者通过提供的产品，去进行模型服务，目前
8、数学模型研究与就用正处于第五代模型的形式阶段，模型可表示为：计算水动力学人工智能。第五代数学模型已属于信息化模型，即数学模型只有在信息与系统中才能较充分发挥它的作用。 2、地表水水质模型的研究进展 2.1综合生态模型 2.1.1生态模型的发展 关于水环境污染物对生态系统的效应评价研究,可以通过对水生生物进行实际的采样调查,分析生物群落结
