更全的杂志信息网

基于WASP 7模型的水质模拟应用——以淮沭新河东海段为例

更新时间:2009-03-28

淮沭新河横跨宿迁市与连云港市,从沭新闸进入到连云港东海县,之后到友谊桥附近分为两股支流,其中一股支流淮沭干渠流入白塔取水口,从沭新闸到白塔取水口(淮沭新河东海段)的水质情况关系到连云港市饮用水质量。采用水质模型对该段河流水质进行模拟研究,可获得水质未来变化趋势。

1 变量选取

选取WASP 模型中的富营养化子模块EUTRO[1]模拟氨氮(NH3-N)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)3个变量的动态变化情况,将其设定为“Simulated”选项。由于白塔取水口的硝酸盐、有机氮、有机磷、磷酸盐、浮游植物叶绿素5个实际监测数据浓度值较低且稳定,而且其他断面缺少实际监测数据,无法将模拟值与实际监测值进行对比,故模型中将该5个因子选取为“constant”选项,认为其影响稳定不变[2-3]

2 河流概况与分段

在河流断面发生较大变化处(河段1与河段2河宽变化较大)、水文特征变化较大处(河段2末端有部分流量流入到其他河流)、有实测数据的断面处(河段3末端、河段4末端有实测数据)对其进行分段,经概化后被分为4段。河流分段情况见表1,其中河段长度、宽度数据来源于google earth测算,坡度与糙度类比于其他平原地带河流参数[4],速度乘数、速度指数、深度乘数、深度指数通过WASP手册中公式计算得到。模型中水体流量数据来源于连云港市水利局的防汛防旱决策网。

 

表1 河流分段数据

  

段号体积/m3速度乘数速度指数深度乘数深度指数段长/m河宽/m坡度系数糙度系数113560000.10.320.70.4511301050.00120.032100980000.10.320.70.4515300570.00120.03359280000.10.320.70.459880480.00120.03411440000.10.320.70.452200390.00120.03

3 参数率定

研究的动力学参数与常数的初始值主要参考文献[2]以及WASP用户手册中推荐值,根据2014—2015年监测实测数据,采用试算法进行参数率定后得出。试算法的具体步骤为:在其他参数保持模型缺省值条件下,仅对某一参数在其可行变化范围内进行调整,直到模拟值与实测值基本一致,而其余参数则依次试算,最后再重复循环微调,使各水质指标模拟值与实测值之间相对误差最小[4-6]。相对误差计算公式为:

 

参数率定后的主要参数见表2。

 

表2 主要模型参数

  

参数名称单位取值范围20℃时硝化速率K12d-10.10~10K12的温度系数θ120.90~1.0720℃时反硝化速率K2Dd-10.050~0.09K2D的温度系数θ2D1.00~1.0420℃时有机氮的矿化率K71d-10.080~1.08K71的温度系数θ711.050~1.0820℃时溶解性有机磷的矿化率K83d-10.100~0.22K83的温度系数θ831.050~1.08氧碳比αoc1.200~2.6720℃时COD衰减速率Kdd-10.210~5.6Kd的温度系数θd1.060~1.07

4 模拟结果与分析

“在影响翻译实践的诸多因素中,最活跃且起着决定性作用的,是翻译的主体因素。”[3]许钧总结了国内有关翻译的主体的讨论,得出翻译主体可以是:“译者,原作者与译者,译者与读者,原作者、译者与读者,”[4]虽然他没有具体的指出翻译主体的具体概念,但总的来看,由于译员在翻译活动中拥有独特地位、创造性和能动性,造成其在翻译主中的不可或缺性。许钧在《翻译的主体间性与视界融合》一文中提出:“翻译活动中作者、译者和读者之间关系的和谐是保证翻译成功的重要条件。”[5]

由于2016年1月—2017年9月淮沭新河东海段NH3-N的实际监测平均值为0.3 mg/L左右,且部分监测值<0.2 mg/L,在质量浓度较低时使用监测仪误差较大,因此不对NH3-N进行分析。此时该河段的第一段与第三段DO和COD实际监测数据比较完整,故选择这两段模拟值与实测值进行对比分析。DO和COD的模拟值与实测值对比结果见图1(a)(b)与图2(a)(b)。

  

图1 DO模拟值与实测值对比

由图1(a)(b)与图2(a)(b)可知,DO与COD模拟趋势与实测值基本一致,吻合度较好。由图1(a)(b)可知,DO在每年2月份达到最大峰值,在7月份为最小峰值,基本呈年周期性变化。DO与水温明显存在波峰与波谷相对趋势,表明水温对DO的影响比较显著。一方面,温度越低水体中氧的饱和浓度越高;另一方面,温度越高水体中BOD分解速率越快,耗氧越多。

  

图2 COD模拟值与实测值对比

由图2(a)(b)可知,COD通常在2月、3月和7月份左右质量浓度较大。这是因为水体流量在夏季达到峰值,流量增大使河流自净能力加强,但是夏季水温较高,导致水中DO质量浓度较低,制约了COD的降解;而2、3月份则相反,水体流量减小导致河流自净能力减弱,而DO较高则会使得COD降解加速。由以上分析可推测,DO、水温和水体流量对COD影响较显著。

运用WASP模型对准沐新河东海段的DO和COD水质指标进行模拟研究。结果表明,DO和COD水质指标模拟值与实测值吻合度较高,相关系数R2均在0.9以上,说明该模型适用于淮沭新河东海段,可作为该区域水质预测与管理的有效工具,同时也可为连云港水环境保护与管理提供决策参考。该段河流DO受水温影响显著,而COD同时受水体流量、水温与DO影响显著。

由表2与表3可知,DO模拟值与实测值的相对误差皆控制在15%以内,其中78.6%的模拟数据与实测值控制在10%以内。COD作为主要污染物因子,COD模拟值与实测值的相对误差皆控制在10%以内。

由图3与图4可知,相关系数R2均在0.9以上,说明模拟值与实测值吻合度较高,具有较好的关联性。

 

表2 DO模拟结果误差分析

  

第一段DO第三段DO日期ρ(实测)/(mg·L-1)ρ(模拟)/(mg·L-1)f/%ρ(模拟)/(mg·L-1)ρ(实测)/(mg·L-1)f/%2016-0110.52410.5900.637.4577.322-1.812016-0211.80711.091-6.079.3569.9466.302016-039.9259.380-5.497.7218.3007.502016-048.2337.994-2.907.1757.91010.242016-057.0746.622-6.395.9926.60010.152016-065.6525.404-4.395.5746.0969.362016-074.5734.9007.163.4543.90012.912016-084.7685.1508.013.8394.2009.402016-095.7356.0184.936.1115.500-10.002016-105.6526.1007.934.6555.1009.562016-117.2107.93110.006.2896.5153.592016-128.6478.8862.769.6048.690-9.522017-018.9449.4565.7210.0599.300-7.552017-0210.2269.925-2.9410.1958.890-12.802017-039.1148.218-9.839.3458.123-13.072017-046.0186.2183.3210.2999.630-6.502017-055.4755.7244.564.3024.86012.972017-065.1594.949-4.086.6196.238-5.762017-074.0004.40810.194.0574.52011.412017-085.3795.5673.494.8984.526-7.602017-095.4245.6383.944.8984.706-3.91

 

表3 COD模拟结果误差分析

  

第一段COD第三段COD日期ρ(实测)/(mg·L-1)ρ(模拟)/(mg·L-1)f/%ρ(实测)/(mg·L-1)ρ(模拟)/(mg·L-1)f/%2016-014.0264.025-0.023.6743.8996.132016-024.4114.220-4.334.8454.760-1.752016-034.0324.2014.204.3134.201-2.602016-044.3034.139-3.824.1544.012-3.412016-054.1444.2071.534.3204.5004.172016-063.7873.9835.164.4354.380-1.242016-074.4364.280-3.524.3784.100-6.352016-084.1334.3174.453.9533.9680.392016-093.8494.0394.943.9333.709-5.692016-103.9863.845-3.543.6423.633-0.242016-114.3664.009-8.183.6883.8815.222016-124.2984.282-0.373.6563.550-2.902017-014.2904.274-0.363.7393.8803.772017-023.8403.8730.853.5543.6101.582017-034.8344.738-1.983.6473.541-2.892017-043.6613.8013.823.4713.420-1.472017-053.3783.4050.793.3693.325-1.302017-064.5424.246-6.513.5373.6001.782017-076.4166.250-2.595.0244.920-2.072017-085.3995.6905.394.2414.3001.392017-095.3415.329-0.234.4424.5913.36

  

图3 DO线性回归方程

  

图4 COD线性回归方程

5 结论

将模型模拟结果进行误差分析,计算结果见表2与表3。并采用ORIGIN 8.0对DO与COD的模拟值与实测值作线性回归分析,探讨其吻合程度,结果见图3与图4。

[2] 杨家宽,肖波,刘年丰.WASP 6水质模型应用于汉江襄樊段水质模拟研究[J].水资源保护,2005,21(4):8-10.

[参考文献]

成立近3年来,山西省食品药品稽查总队在山西省食品药品监管局统一领导下,全队上下勠力同心、勇于进取,以扎实的作风落实好国家总局和省局决策部署,出色完成了各项工作任务。2014~2015年连续两年被评为“山西省食品药品监督管理工作先进单位”“食品安全抽检监测工作先进单位”,2015年荣获“山西省省直机关五一劳动奖状”。

进行订单汇总,声控系统会收到拣货信息,并打出标签。叉车司机根据系统生成的补货信息将货物从存货槽转移至主货槽,分拣员领取标签后到主货槽进行拣货操作;散货将流通至分货部组板,而整板货及声控拣出货物将直接到达出货部区域。

[3] 陈美丹,姚琪,徐爱兰.WASP水质模型及其研究进展[J].水利科技与经济,2006,12(7):420-422.

运用Microsft Office Excel 2010进行数据分析,同时使用SPSS22.0非参数检验进行差异显著性分析。

[1] TIM A W,ROBERT B A,JAMES L M,et al.Water quality analysis simulation program(WASP) version 6.0 Draft:user’s Manual[M].Atlanta:U.S.EPA,2000.

[4] 唐国平.基于WASP模型的水质模拟及水环境容量研究——以南河下游为例[D].苏州:苏州科技大学,2016.

[5] 彭森.基于WASP模型的不确定性水质模拟研究[D].天津:天津大学,2010.

[6] 郭旭,解岳.应用WASP模型模拟曲江池水质[J].供水技术,2011,5(3):32-34.

据报道,截至2018年6月25日,第一批中央环保督察“回头看”已通报32起环境违法问题,均为企业所为。中央环保督察组“回头看”通报典型案例,湖北鄂州葛店开发区敷衍整改,臭气扰民问题依然如故;湖南岳阳绿色化工产业园云溪片区企业偷排问题突出,严重影响松杨湖水环境质量;吉林省辽源市整改敷衍应对,52个企业的工业废水、生活废水直接排入仙人河,黑臭问题依然突出。

 
张佩芳,朱文杰,任妍冰,单璐
《环境监控与预警》 2018年第02期
《环境监控与预警》2018年第02期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号