基于qual2k模型的水质模拟与水质风险评价

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1、基于QUAL2K模型的水质模拟与水质风险评价　　摘要：选取对数据需求量相对较小的河流一维稳态水质模型QUAL2K模型开展水质模型模拟与水质风险评估的研究。为了简化QUAL2K模型建模过程，提高模型计算效率，优化模拟结果展示效果以及实现水质风险评价的应用，将QUAL2K模型进行B/S架构系统集成，运用ArcGIS平台实现水质模型结果的可视化动态播放和专题图制作，并提出通过各时间步长的水质模拟结果统计各河段的水质超标风险概率的水质风险评价方法，为流域水环境优化管理提供决策依据。　　关键词：QUAL2K；水质风险评价；系统集成；水质模拟

2、；老灌河　　中图分类号：TV122；P333.9文献标志码：A文章编号：1672-1683（2015）06-1093-04　　Abstract：Withtheincreasinglyprominentwaterenvironmentpollutionproblem，thedemandofwaterqualityriskassessmentisrapidlyincreasingaswell.Inthisarticle，wechosetheone-dimensionalsteadystatewaterqualitymodel-QUAL

3、2Kmodel，whichhassmalldatademandandisbroadlyappliedtorivernetworkmodel，tosimulatethewaterqualityandevaluatethewaterqualityrisk.Inordertosimplifythemodeldevelopmentprocess，improvethecalculationefficiency，optimizedisplayeffectsofmodelresults，andachievetheapplicationinwat

4、erqualityrisk11assessment，wetransformedtheQUAL2KmodelintoB/Sarchitecturesystemintegration，utilizedArcGISplatformtoachievethevisuallydynamicdisplayofwaterqualitysimulationresultsandthematicmapproduction，andthenproposedthewaterqualityriskassessmentmethodfromthewaterqual

5、ityriskprobabilitybasedontimestepwaterqualitysimulationresults.Themethodcanprovidethedecision-makingbasisforthewaterenvironmentmanagement.　　Keywords：QUAL2Kmodel；waterqualityriskassessment；systemintegration；waterqualitysimulation；LaoguanheRiver　　随着社会经济的迅猛发展，人口基数的不断增大，水

6、资源危机已成为当今世界许多国家面临的严重问题。我国虽然水资源总量相当丰富，但我国水资源量时空分布不均衡、与人口耕地分布不相适应等特点。同时，随着城镇化进程的加剧，工业化的发展迅速，水质型缺水和资源型缺水导致水资源对社会经济的制约日益突显。河流作为工业和生活等用水的主要来源，其污染严重威胁着人们的生存环境，因此定量评估河流水质风险的需求也显得尤为突出。11　　河流水质模型现在已经广泛应用于水环境管理中，包括污染物的模拟和预测、水环境管理规划与水质评价等方面。利用数学模型对河流水污染进行控制是十分有效的，它可以分析各种污染物在水环境中

7、的状态和演变规律，为流域水环境优化管理提供决策依据[1-2]。本文遵循实用性、先进性、可行性、简洁性、现实性等基本原则，同时，考虑模型数据资料的可获取性和模型的广泛适用性，选取对数据需求量相对较少的QUAL2K水质模型为水质模拟与风险评价的模型工具。QUAL2K模型作为一个强大的水质计算模型，在可视化及结果展示方面略显薄弱，因此在水环境管理决策支持等应用领域未能广泛应用。本研究将针对于这一方面的研究缺失，建立基于B/S结构的QUAL2K模型，并在利用ArcGISServer组件，实现河流一维水质模拟与风险分析，具体的模型系统设计框

8、架见图1。　　1模型集成与方法　　1.1QUAL2K模型介绍　　QUAL模型于1971年由美国德克萨斯州水利发展部开发完成，QUAL-Ⅰ模型是其最早的形式[3]；随后美国水资源工程公司与美国环保局于1972年合作开发了QUAL-Ⅱ模型的第一版，随后