PDF《三 水环境》

126 数学模型的构建和计算方法两大部分内容(李嘉等,1994).从1925 年Streeter 和Phelps 建立 S-P 模型起,水环境数学计算模型经过不断发展和完善,涵盖了零维 模型到三维模型,多模拟状态变量,以及各种种类繁多、适应于解决各种特定问 题的专用模型. 模型的发展大致分为以下

3 个阶段(徐祖信等,2003;

李继选等,2006;

李 云生等,2006): 第1阶段(1925~1980 年).这一阶段模型研究对象仅是水体水质本身, 被 称为 自由体 阶段.也就是说, 在这一阶段模型的内部规律只包括水体自身的各 水质组分的相互作用, 其他如污染源、 底泥、 边界等的作用和影响都是外部输入. 第2阶段(1980~1995 年).这一阶段是水质模型研究快速发展的阶段, 本 阶段模型有如下的发展: 1)在状态变量(水质组分)数量上的增长;

2)在多维模 型系统中纳入了水动力模型;

3)将底泥等作用纳入了模型内部(O'

Conner et al., 1983;

Thomann et al., 1983;

DiToro et al., 1993);

4)与流域模型进行连接以使面 污染源能被连入初始输入(Donigian et al., 1991). 第3阶段(1995 年至今).随着发达国家对面污染源控制的增强, 面源污染 减少了.而大气中污染物质沉降的输入,如有机化合物、金属(如汞)和氮化合物 等对河流水质的影响日显重要. 虽然营养物和有毒化学物由于沉降直接进入水体 表面已经被包含在模型框架内,但是,大气的沉降负荷不仅直接落在水体表面, 也落在流域内,再通过流域转移到水体,这已成为日益重要的污染负荷要素.从 管理的发展要求看,增加这个过程需要建立大气污染模型,即对一个给定的大气 流域(控制区),能将动态或静态的大气沉降连接到一个给定的水流域.所以,本 阶段, 增加了大气污染模型, 能够对沉降到水体中的大气污染负荷直接进行评估. 国内外的水质模型很多, 国外常用的水流水质模型有美国环境保护局研制的 Qual2(A.S Cammara et al., 1984),WASP5(R.B. Ambrose et al., 1993)及BSASINS, 美国陆军工程兵团研制的 CE-QUAL-R(US Army Crops of Engineering, 1986), CE-QUAL-RIV1(US Army Crops of Engineering, 1986) , CE-QUAL-W2 及WQRRS(US Army Crops of Engineering, ........