WASP水质模型在河流

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1、WASP水质模型在河流富营养化问题中的应用WASP水质模型在河流富营养化问题中的应用世界地质第30卷第2期2011年6月杨平1，王童2，陶占盛1，王新民1文章编号：1004—5589(2011)02一0265～05目录背景前言WASPWASP结论展望模型概述应用实例WASP水质模型在河流富营养化问题中的应用WASP水质模型在河流富营养化问题中的应用1前言随着经济发展，水污染日益加剧，水体污染最突出的问题是富营养化。对于富营养化问题，数学模型可以综合反映其系统特征。WASP模型体系80年代QUAL模型体系70年代Steete-Phelps3种模型体系最初

2、WASPWASP全称为WaterQualityAnalysisSimulationProgram，即水质分析模拟程序．由美国国家环保局环境研究实验室开发模拟水文动力学、河流一维不稳定流、湖泊和河口三维不稳定流、常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律。描述水质现状，提供一般性水质预测和提供特定位置水质预测．WASP由有毒化学物模型TOXI和富营养化模型EUTRO两个子模块组成。TOXI是有机化合物和重金属在各类水体中迁移积累的动态模型，可预测溶解态和吸附态化学物质在河

3、流中的变化情况；EUTRO模块采用OTOMAC富营养动力学模型，可预测DO、COD、碳、叶绿素a、硝酸盐、有机氮和正磷酸盐等在河流中的变化情况.WASP水质模型在河流富营养化问题中的应用2.1 WASP模型的原理水质指标C（TP，BOD,DO,COD等）Ux，Uy，Uz分别为河流的质量平衡式横向、纵向、垂向的流速C溶质浓度动力转换项横向、纵向、垂向点源，非点边界负荷的扩散系数源负荷2.2应用WASP模拟河流水质运移的基本过程河网模型的概化：将河流分为若干个→设置参数采集数据输入模型参数信息：①设置环境参数；②设置传输参数③设置边界参结果输出并分析④设置

4、转化参①生成被模拟物质在各段上每个时刻的浓度值；②对生成的．cSV数据文件进行统计分析；③对生成利用WASP软件进行模拟的．BMD文件进行结果的图形化显示。3WASP模拟河流污染状况的案例以辽宁省浑河的一条支流细河为例，应用WASP对该条河流的BOD和DO指标进行模拟。3.1WASP模拟河流污染状况的案例过程将实际河流分段，将实际水体分为3段，并设置每段的水体体积、相邻分区间的距离、每段河流的剖面面积。第一段：河流附近有一个仙女河污水处理厂第二段：河流附近是工业园区和居民生活区，有三一重工、辽鞍集团等企业，还有杨士乡等居民聚集区；第三段：河流附近有少量

5、居民居住。3WASP模拟河流污染状况的案例采集数据：①各段的河流长度、宽度、深度和水流速；②边界浓度；③每段河流中在某些时间点测得的污染质浓度值；④水温和光照的时间序列值。建立模拟并输人参数:选用的模型为EUTRO(富营养化模型)，时间步长设置为1。用来模拟的指标为BOD和DO，依次录入河段的初始浓度、边界浓度值、光照和水温等其他相关参数信息。运行模拟:结果的输出主要有3种方式：显示每个时刻的每段河流(共3段)的污染质浓度值;CSV的数据文件;BMD文件进行结果的图形。2.23WASP应用WASP模拟河流污染状况的案例模拟河流水质运移的基本过程二段很多

6、时刻超100mg/L，河流污染较严重,河段附近有工业园区和居民生活区,不能被微生物降解的有机物大于能被微生物降解的有机物,施行减排措施.一段河流中的BOD含量低5mg/L,有污水处理厂2.23WASP应用WASP模拟河流污染状况的案例模拟河流水质运移的基本过程5~7月期间BOD>140mg/L5~9月水温高→排污的增加→有居民用水增加，生活污水工业废机物含量高→水中溶解氧被消耗水排放多→河中有机物质剧增（DO下降）→水体处于厌氧状态，→BOD增加厌氧微生物繁殖，有机物发生腐10月后期，排污量的减少，污染败，生成NH,HS等→使水发臭发程度减缓。黑。4结

7、论采用WASP模型对浑河支流细河的各河段水质变化进行模拟显示：7月，靠近居民生活区和工业区附近河段，BOD值过大，DO值过小。说明该期间该河段中有机污染物含量高，河流污染严重。这个模拟与实际情况基本吻合，表明基于生态系统动力学模型的WASP能很好地反映河流富营养化问题的动态变化规律。可根据不同季节灵活地对河流附近工厂制定减排方案，或者通过建立污水处理厂对污水进行净化，从而改善河流的水质状况，保护水环境。WASP水质模型在河流富营养化问题中的应用5应用与展望----国外研究在TMDL管Rodriguez等选用了WASP构建了布伦瑞克港耗氧物质TMDL

8、管理系统。莫比理上应用尔湾、密西根湖的TMDL管理模式研究中均用了WASP作为水质的模拟工具。