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非点源污染是导致流域水体水质恶化的关键污染来源之一,为了估算流域非点源污染负荷,本文提出将一维水质模型应用于分离监测断面点源污染负荷和非点源污染负荷的方法,并结合了改进的输出系数法,以CODMn和NH3-N为代表性指标,将该模型应用于潮河下游流域,并与传统的水文分割法结合改进的输出系数法估算非点源污染负荷的结果进行对比。结果表明,一维水质模型结合改进的输出系数法估算流域非点源CODMn和NH3-N污染负荷模拟值的纳什系数均在0.800以上,具有良好的模拟精度,同时避免了水文分割法无法较好地模拟枯水期非点源污染负荷的弊端。该方法在运用SWAT（soil and water assessment tool）模型预测得到水文数据的情况下,能够预测流域非点源污染负荷,作为SWAT模型对COD模拟的补充。 相似文献
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排污总量控制是确定河道的纳污能力,然后向流域内分配允许排放量的过程。选用一维水质模型进行水环境状况的模拟,对浑河沈阳城区段水环境容量进行计算,在此基础上按功能区内各排污口及支流口所占污染负荷比进行了主要污染物控制排放量及削减量分配。 相似文献
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SPARROW模型研究及应用进展 总被引：1，自引：0，他引：1
SPARROW(SPAtially Referenced Regressions On Watershed attributes)模型是由美国地质调查局开发的一个基于空间的计算流域营养物质污染负荷的非线性回归模型。它使用机理函数和空间分布模块来计算流域的污染负荷,从而弥补了许多经验回归模型的缺陷。基于模型的特性,其在流域污染负荷核算、水质响应模拟、采样点空间优化、流域最大日最大污染负荷计算与水环境管理等方面有较好的应用前景。对SPARROW模型的机理、结构、输入输出变量、应用现状及在我国的应用发展前景和可能的问题进行了全面阐述和讨论,并对SPARROW模型的改进模型—贝叶斯-SPARROW模型进行简要介绍。以期为该模型在中国水环境管理中的应用提供参考。 相似文献
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我国农村水环境非点源污染研究进展 总被引：8，自引：0，他引：8
农业非点源污染是导致水质污染最主要原因之一。我国农村非点源污染研究之初采用的研究方法主要有两种，一种是应用与水文模型紧密相关的模型来模拟和估算非点源污染负荷；另一种是通用土壤流失法。最近又提出了一种简便易用的流域非点源污染负荷估算方法－平均浓度法。将农业非点源污染负荷与3S技术结合、与水质模型对接用于流域水质管理成为农业非点源污染研究的新生长点。近年来，农村非点源污染研究也开始探索非点源污染负荷与河流水质模型接口问题。 相似文献
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以太湖流域上游的西笤溪流域为研究区,应用动态环境模拟语言PCRaster构建月水文和氮磷营养物质输出模型,分析流域内氮磷输出的时空分布特征。以输出系数法为基础,将分布式水文模型与非点源负荷模型相结合,应用地理信息技术构建基于栅格的非点源污染模拟模型,根据1988~2007年的水文、水质实测数据对模型进行率定和验证,定量分析西笤溪流域非点源污染负荷量与氮磷输出的空间分布。研究结果显示:基于单元网格的月水文模型在该流域具有较好的应用效果,率定和验证期的Nash系数和线性相关系数R2均超过了0.80。应用模型估算西笤溪流域非点源污染2002~2005年总氮年输出量为1 670~2 035t/a,2002~2007年总磷输出量为102~164t/a。氮磷负荷的空间分布表明以稻麦或水稻/油菜轮作的农田是非点源污染的最主要来源。 相似文献
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城市河流治理是改善城市生态环境的重要一环,为了建设健康的城市水环境,有必要对改善河流水环境质量的可行技术方案进行研究。以合肥市十五里河为例,基于MIKE11软件平台构建河流一维水动力水质耦合模型,根据流域污染特征设定三种水质改善方案进行数值模拟分析,评价分析各情景方案的水质改善效果。结果表明:单纯依靠截污不能使国控断面水质达标,同时还会引起断流;考虑截污及污水处理厂尾水提标排放可使国控断面水质显著改善,但由于降雨径流非点源污染影响,部分时段水质不能达标;采取中水回用、就近引巢湖原水补水、截污及初期雨水截留组合措施,不需外调水补水,国控断面水质即可满足规划目标。 相似文献
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以京杭运河镇江丹徒段辛丰镇、王家桥断面为研究对象,通过对断面所在区域的水环境状况评价和区域污染源特征分析,确定超标污染物因子氨氮、总氮主要污染来源于农业生活源,并识别得到造成水污染的几大主要问题。同时,通过水环境容量的计算和分配,与运河该段的排污量对比,得到现状污染源排放量的需削减量和整治方案,实现断面水质达标,为地方环保管理部门提供了技术支撑,有利于京杭运河水环境的根本化改善。 相似文献
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【研究目的】新安江流域是华东地区重要的生态安全屏障,其治理具有长期性、艰巨性、复杂性和反复性。科学评价流域水环境质量状况,识别重点污染区域和主要污染因子,可为流域生态环境整治提供重要依据。【研究方法】以新安江流域88个监测点水质数据为基础,采用主成分分析法对水质评价指标体系进行优化,再运用熵权法计算各指标权重及各个监测点的水质综合指数,并结合GIS空间分析功能绘制了水质综合指数图。【研究结果】88个监测点的水质综合指数范围为0.02～1.313,流域地表水环境质量总体较好,以Ⅲ类水为主,且浙江段水质好于安徽段。重点污染区域分布在休宁—歙县—徽州区一带,形成了潜口镇、岩寺镇—三村镇两个污染中心。TN、TP和NH3-N为流域主要污染指标,其中TN为全局型污染物,TP和NH3-N为区域型污染物。【结论】主成分分析和熵权法结合的水质评价模型避免了评价指标的重复性以及权重赋值的主观性,能够有效评估复杂的水环境指标体系,具有较好的可行性和实用性。 相似文献
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Mohammad Reza Nikoo Reza Kerachian Akbar Karimi Ali Asghar Azadnia Keighobad Jafarzadegan 《Environmental Earth Sciences》2014,71(9):4127-4142
In this paper, a new methodology is developed for optimization of water and waste load allocation in reservoir–river systems considering the existing uncertainties in reservoir inflow, waste loads and water demands. A stochastic dynamic programming (SDP) model is used to optimize reservoir operation considering the inflow uncertainty, and another model called PSO-SA is developed and linked with the SDP model for optimizing water and waste load allocation in downstream river. In the PSO-SA model, a particle swarm optimization technique with a dynamic penalty function for handling the constraints is used to optimize water and waste load allocation policies. Also, a simulated annealing technique is utilized for determining the upper and lower bounds of constraints and objective function considering the existing uncertainties. As the proposed water and waste load allocation model has a considerable run-time, some powerful soft computing techniques, namely, Regression tree Induction (named M5P), fuzzy K-nearest neighbor, Bayesian network, support vector regression and an adaptive neuro-fuzzy inference system, are trained and validated using the results of the proposed methodology to develop real-time water and waste load allocation rules. To examine the efficiency and applicability of the methodology, it is applied to the Dez reservoir–river system in the south-western part of Iran. 相似文献
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采用概率模型,从污染源的排放,污染物在水体中的扩散、混合,河道径流的随机特性等入手,在充分考虑水体的扩散、稀释、降解的条件下,以满足一定的保证率为前提,使整个河道各控制断面的水质标准达到要求的指标,使用概率模型既可以满足环境保护的要求,又可以对污染的水处理提出合理的要求,从环境上和经济上均可达到最佳效益。模型用于四川省沱江的水质规划,结果合理。 相似文献
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在天然河道一维水质数值模拟中,对初始条件、边界条件及污染源条件分别构造基本解,以此为参数将任一断面的污染物浓度表示为初始条件、边界条件及各污染河段污染物排放量的线性函数.从模拟水域需满足的水环境功能提出约束条件,以污水处理费用最小为目标函数,构造污染源控制问题,并用遗传算法求解. 相似文献
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对白杨水源地的地质和水文地质条件进行简要论述,在此基础上建立了二维潜水地下水水流和水质的数学模型。根据渭河水位、水质、降水量等随机变量的特征,选取Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ随机模拟方法对水源地潜水的水流和氯离子浓度进行了评价和预测,求出了潜水水位和氯离子浓度的均值及方差,并对氯离子浓度超过１００ｍｇ／Ｌ的概率给出了定量预测,得出了水源地投产后总输水管道中水的氯离子浓度与渭河水中氯离子浓度密切相关等结论。 相似文献
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应用现有典型算法求解灌溉制度优化设计模型时,由于各种算法本身存在着不足,可被接受的模型最优解往往不能够被成功搜索到。自由搜索(Free Search,FS)是一种新的优化算法,对其进行了适当改进,针对灌溉制度优化设计模型实例,在不同的可供水量下,应用FS算法对该模型进行求解。结果表明,FS算法表现出良好的稳健性和收敛性;与以往的动态规划逐次逼近法(DPSA)、遗传算法(GA)及混沌算法(CA)对该实例的寻优结果相比,FS算法提高了寻优精度。FS算法原理简单,操作简便,是一种较好的优化灌溉制度的新方法。 相似文献
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A. E. Edet R. H. Worden E. A. Mohammed M. R. Preston 《Environmental Earth Sciences》2012,65(7):1933-1953
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通常采用基于梯度的数学规划方法求解地下水管理模型,如线性规划和非线性规划。但对于高度非线性、非凸的优化问题,尤其是涉及到经济或环境的地下水管理模型,传统方法难以有效地寻找全局最优解。本文介绍了一种求解非线性地下水资源管理模型的遗传算法,并以山东羊庄盆地分布参数地下水系统非线性管理模型为例,给出了用遗传算法在求解这类问题的一般步骤。结果表明该方法能快速有效地找到全局最优解。 相似文献
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为提高跨流域引水工程受水水库引水有效性,研究了耦合长期径流预报信息的跨流域引水受水水库调度模型。首先选取汛期径流预报信息,采用径流预报概率修正先验概率来描述径流的不确定性,建立了贝叶斯随机动态规划模型(BSDP-LTF)。然后将模型应用于碧流河水库,并与仅考虑径流相关的随机动态规划模型(SDP-I)、仅考虑长期预报信息的随机动态规划模型(SDP-LTF)进行比较。比较结果得出在供水保证率基本一致且不增加调度风险的情况下,BSDP-LTF模型相比SDP-I、SDP-LTF模型,可分别减少引水8.2%、4.1%。表明贝叶斯随机动态规划模型BSDP-LTF有效改进了径流描述,提高了跨流域引水的有效性。 相似文献