应用WASP7的卫河新乡段水质模拟分析研究

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1、应用WASP7的卫河新乡段水质模拟分析研究摘要：WASP(WaterQualityAnalysisSimulationProgram)是由美国国家环保局环境研究实验室开发的，用来模拟河流、湖泊等水体水质的模型。以卫河新乡段水质监测数据为基础，采用WASP子程序中的EUTRO模块，对卫河特定时段的水质状况进行了检验性模拟.模拟结果为：模拟值与实测值相对误差较小，且变化趋势基本一致。因此，利用WASP对卫河进行水质模拟是可行的和有效的。关键字：卫河；水质模拟;WASPSimulationofwaterqualityresearchofWeiheinXin

2、xiangusingWASPAbstract:WASP(watei*qualityanalysissimulationprogram)wasdevelopedbytheEPAtosimulatethewaterqualityofriversandlakesandsoon.BasedonthewaterqualitydataofweiheinXinxiang,usingEUTRO,whichisasub-moduleofWASP,atestedsimulationwasputforthonthewaterqualityofWeiheinXinxiang

3、aspecifictimeperiod.Thesimulationresultsshowthattheaveragerelativeelrorissmall,andthechangetrendofeachindicatorisconsistent.Therefore,theuseofWASPinsimulationofthewaterqualityofWeiheinXinxiangisfeasibleandefective・Keyword:Weihe;waterqualitysimulation;WASP引言水质模型是利用数学的语言和方法描述污染物在

4、水环境中变化规律及其影响因素之间相互关系的数学模型。1925年Streeter和Phelps提出了第1个水质模型，即河流B0D-D0模型，到现在已经出现了多达几百种的水质模型软件，它们被广泛应用于污染物水环境过程模拟、形态分布计算、界面吸附、水牛牛物牛长及牛态效应模拟等由美国国家环保局开发和维护的WASP是代表性的模型之一，此模型在国外应用于水质和认为污染的反应⑼。本研究利用WASP7.3软件对卫河在新乡段的水质进行了模拟，运用模型对水质预测提供研究。1WASP系统简介1.1WASP系统原理WASP全称为TheWaterQualityAnalysis

5、SimuleitionProgram,即水质分析模拟程序。它由美国国家环保局（USEPA）环境研究实验室开发⑵。采用可变水质组分模型研究方法，用于不同环境污染决策系统中分析和预测由于自然和人为污染造成的各种水质状况,可以模拟水文动力学、河流一维不稳定流、湖泊和河口三维不稳定流、常规污染物和有毒污染物在水屮的迁移和转化规律，被称为万能水质模型⑶。WASP7.2有2个独立的计算机子程序组成，分别是水动力学计算程序DYNHYD和水质分析模拟程序WASP（与系统同名），它们既能相连接运行也能分开运行。DYNHYD为WASP提供必要的水力参数如流速、流量、水位

6、等。同时在系统中，水质分析模拟程序，也可和其他水动力程序如RIVMOD（一维）、SED3D（三维）、EFDC（三维）相连运行，如果有已知水力参数，还可单独运行“。水质分析模拟程序皿SP是一个动态的模型模拟体系，由2个模块组成：有毒化学物模型TOXI（TheToxicChemicalModel）和富营养化模型EUTRO（EutrophicationModel）。分别模拟2类典型的水质问题：①传统污染物的迁移转化规律（DO,BOD和富营养化）；②有毒物质迁移转化规律（有机化学物、金属、沉积物等）。TOXI是有机化合物和重金属在各类水体屮迁移积累的动态模型

7、，采用TEXAMS的动力学结构，结WASP迁移结构和简单的沉积平衡机理，它可以预测溶解态和吸附态化学物在河流中的变化情况。EUTRO采用了POTOMAC富营养化模型的动力学，结合WASP迁移结构，该模型可预测DO、COD、BOD、富营养化、碳、叶绿素a、氨、硝酸盐、有机氮、止磷酸盐等物质在河流中的变化情况⑸。EUTRO模块是本文使用的功能模块，它模拟了8个常规水质指标，即NH3-N、N03-N、无机磷、浮游植物、CBOD、DO、有机氮和有机磷Z间传输、转移等反应。这些变量构成了4个相互作用的子系统：浮游植物动力学系统、磷循环系统、氮循环系统和DO平衡

8、系统。在EUTRO模型中，充分考虑了各子系统间的相互转化关系，即SK项反映了这4个系统，8个指标之间的相互转