洪泽湖水质模型应用设想
基于水动力水质耦合模型的洪泽湖水质驱动机制及换水周期研究
基于水动力水质耦合模型的洪泽湖水质驱动机制及换水周期研
究
夏贵林
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】洪泽湖是南水北调东线工程重要的调节湖泊,也是淮河下游地区重要的水源地。
受人类活动影响,湖泊面临自由水面积缩减、局部富营养化、植被覆盖度降低等多重环境问题。
本研究围绕现阶段洪泽湖的水环境问题,统计污染源对入湖污染负荷的贡献度,建立水动力水质耦合模型,模拟湖泊水体更新能力,评估影响水质的关键因子。
结果表明,洪泽湖污染主要来源为外源输入,湖泊不同区域换水周期差异显著。
本研究可为南水北调东线沿线湖泊的水环境研究提供借鉴。
【总页数】5页(P26-30)
【作者】夏贵林
【作者单位】南水北调江苏咨询管理有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV131;X524
【相关文献】
1.湖泊-河网耦合水动力水质模型研究
2.一二维耦合的水动力水质模型在闸汾河控河段的应用
3.基于水动力水质模型的金川河流域水质长效达标分析
4.基于
MIKE21的南浔区河网水动力水质耦合模拟研究5.基于数据驱动与遗传计算的海域组合单元水质模型多参数分步耦合优化反演方法研究
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模糊神经网络在洪泽湖水质评价中的应用研究
模糊神经网络在洪泽湖水质评价中的应用研究
秦晓倩
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(026)028
【摘要】结合模糊数学和BP神经网络构造了一个用于洪泽湖水质评价的模型.模型选取十二个评价指标,构建指标的隶属度函数进行模糊化处理.分别选取2004年和2005年的指标数据作为训练和测试样本,实验证明,该方法能准确有效地进行水质的评价.
【总页数】3页(P229-230,232)
【作者】秦晓倩
【作者单位】223300,江苏淮安,淮阴师范学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.模糊神经网络在涑水河水质评价中的应用 [J], 卢莉莉
2.基于T-S模糊神经网络在三川河地表水质评价中的应用 [J], 侯涛
3.模糊神经网络在黄河宁夏段水质评价中的应用 [J], 李晶;李风军
4.模糊神经网络在水质评价中的研究 [J], 牛红惠;尚艳玲
5.模糊神经网络在水质评价中的应用研究 [J], 康彩丽
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湖泊水质模型构建与应用
湖泊水质模型构建与应用湖泊作为自然生态系统中的一种重要类型，不但是大自然中景色秀丽的一种地貌，也承载着人类生产生活和生态环境的重要功能。
然而在人类的经济活动中，湖泊水质受到了不同程度的破坏，随着工农业生产和城市化进程的不断加快，湖泊变得越来越脆弱，水污染问题也逐渐凸显。
为了有效治理湖泊水污染，需要了解湖泊水污染的特点和污染源、传输途径、浓度分布等方面的信息，而湖泊水质模型则是一种有效的工具。
湖泊水质模型是基于湖泊的水文、水动力、生态学等特点，构建的数学模型，可以预测湖泊内各种物质含量的变化规律及其对生态环境的影响。
本文主要介绍湖泊水质模型的构建与应用。
一、湖泊水质模型的构建湖泊水质模型的构建涉及多学科，包括水文学、水力学、生态学、计算机科学等。
下面简单介绍湖泊水质模型的构建流程：1.湖泊特征分析对于不同的湖泊，其水文、水力、生态学特征均不相同，在构建模型之前需要对湖泊进行特征分析，并对测量数据进行搜集和整理，如湖泊深度、面积、各种水质指标的测量数据等。
2.数学模型的构建数学模型是湖泊水质模型的核心部分，其主要目的是利用物理、化学、生态等原理，描述污染物质和湖泊生态系统之间的相互关系。
数学模型的一般构建步骤是：确定模型的自变量和因变量，列出数学方程组，解方程得到湖泊水质的状态方程和动态方程，并通过数学软件进行模拟计算。
3.模型参数的确定模型参数的确定直接影响模型的精度和可靠性，一般通过对湖泊进行实测和试验，来确定模型参数。
对于一些无法实测的参数，则可以通过预测和估算来确定。
4.模型验证和修正模型的验证和修正是指对模型进行实际观测和实验，与模拟结果进行对比，进一步确定模型的准确性和可行性，并逐步完善和修正模型。
二、湖泊水质模型的应用湖泊水质模型的应用主要是针对湖泊生态环境的保护与管理，具体包括以下几方面：1.水污染控制通过构建湖泊水质模型，可以对湖泊污染物的来源、影响、迁移路径和运动规律进行模拟和预测，从而有效地控制湖泊水污染。
洪泽湖水环境状况和防治建议
2021.411洪泽湖水环境状况和防治建议付小峰 庞兴红 杜鹏程洪泽湖是淮河流域中下游重要湖泊，是中国五大淡水湖之一，同时又是江苏省江水北调和南水北调重要调蓄湖泊。
洪泽湖具有防洪调蓄、水资源供给、生态环境保护三项主要功能，对流域防洪、水资源配置和水环境改善具有举足轻重的作用。
洪泽湖的水环境状况的好坏对于洪泽湖周边及苏北地区的社会经济和生态环境可持续发展具有重要意义。
为治理洪泽湖水环境问题，江苏省采取了一系列有效措施，如制定了《关于加强洪泽湖生态保护和科学利用的实施意见》《洪泽湖治理保护三年工作计划》《江苏省洪泽湖水质提升工作方案》等，提出洪泽湖水质改善的布局与措施安排。
近年洪泽湖污染物排放总量有较大幅度的削减，但仍存在部分水环境因子长期超标等问题，因此认清洪泽湖面临的现状，对于洪泽湖生态环境可持续发展具有重要作用。
本文在系统分析近几年洪泽湖水环境状况的基础上，指出了目前洪泽湖存在的问题，并有针对性地提出了水环境质量和生态修复的建议，以期为改善洪泽湖水环境状况提供重要的科学依据。
一、洪泽湖水环境概括1.水质资料本文收集了2008—2018年（缺2011年份数据）洪泽湖湖区淮安北、淮安南、淮安东、淮安西、宿迁北、宿迁南6个水质断面相应的逐月实测水质资料，均为原始整编资料见图1。
2.水质结果根据收集的洪泽湖湖区各控制断面近10年（2008—2018年，每月1次）监测数据，对主要水质因子高锰酸盐指数、COD、氨氮、总磷年均值进行分析（见图2）；另根据《全国重要江河湖泊水功能区划（2011—2030年）》，洪泽湖水质目标为III 类。
分析结果：洪泽湖湖区主要污染物为总磷，6个监测断面均长期超标，2018年超标倍数在0.6~1.0之间；COD 只有个别断面略超Ⅲ类水质标准，其余断面均达标；高锰酸盐指数和氨氮各断面均能满足Ⅲ类水质标准。
根据洪泽湖湖区各断面水质综合评价，可以看出淮安北、淮安南、淮安东3个片区水质相对较好，而水体交换能力较弱、水产养殖面积较大的宿迁北、淮安西、宿迁南湖区的水质相对较差。
洪泽湖水质特征分析及评价
Abstract:Hongze Lake, the fourth largest fresh lake in China, works as an important water channel in the eastern route of the South-to-North Water project (the Project). Consequently, it affects greatly the water quality for the diverted water of the Project. Based on monthly investigation for 12 sampling points over Hongze Lake, the water quality of Hongze Lake was evaluated. Results show that (1) water quality of the whole Hongze Lake was at Class IV according to GB 3838 -2002 standards with high concentrations in TN, TP and COD; (2) annually, the worst water quality in Hongze Lake occurred in March and April; (3) spatially, the worst water quality in Hongze Lake was found in the south-east and south-west lake areas, where the water quality was at Class V according to GB 3838 -2002 standards.
河流水环境中水质模型的构建与应用研究
河流水环境中水质模型的构建与应用研究概述：河流是地球上重要的水资源之一，也是人类生活和生态系统中必不可少的一部分。
然而，随着工业化和城市化的进程，河流水环境面临着越来越严重的污染问题。
为了更好地管理和保护河流水质，水质模型的构建与应用研究变得尤为重要。
本文将讨论河流水环境中水质模型的构建方法以及它们在应用中的意义。
一、水质模型的构建方法1. 数据收集与处理：构建水质模型的第一步是收集相关的水环境数据。
这包括水质监测数据、气象数据、土地利用数据等。
收集到的数据需要进行处理，例如数据清洗、插值等，以消除噪声和填充缺失值。
2. 模型选择与建立：在水质模型的选择上，常用的方法包括统计模型、物理模型和数据驱动模型。
统计模型通过建立统计关系来描述水质变化的规律；物理模型基于物理过程来模拟水质变化；数据驱动模型则基于大量的输入与输出数据，通过机器学习等方法进行模型构建。
3. 参数估计与校准：在建立模型后，需要进行参数估计与校准。
参数估计即利用已知数据对模型中的未知参数进行估计；校准过程则是比较模型模拟结果与实际观测结果，对模型进行修正和优化。
二、水质模型在应用中的意义1. 环境管理与保护：水质模型可以帮助决策者更好地了解河流水质变化的规律和趋势，为环境管理与保护提供科学依据。
通过模型的构建与应用，可以预测不同污染源的排放对水质的影响，优化环境管理措施，减少污染物的输入和传输，保护河流水质。
2. 水资源规划与管理：水质模型可以用于研究河流水环境的复杂水文过程和污染物迁移过程，为水资源的规划和管理提供指导。
模型可以评估水资源的可持续性，帮助决策者制定合理的水资源分配方案，确保水资源的有效利用与保护。
3. 水灾害防治：水质模型可以用于河流水环境中的洪水预报和水灾害防治。
通过模型的构建与应用，可以对河流水位、溃坝、城市排水系统等情况进行模拟和预测，提前做好灾害预警和防范措施，减少洪水灾害的发生和对人类生命财产的损失。
宿迁境内洪泽湖周边及以上地区水利治理的思考与建议
49 ZHIHUAI 2019.11探索与交流宿迁境内洪泽湖周边及以上地区水利治理的思考与建议许 生1 万吉祥2 石 磊3 杨 杰1一、区域概况宿迁境内洪泽湖周边及以上地区位于江苏省西北部，东至南淮泗河，北至废黄河，西至苏皖徐宿交界，南至淮河干流，包括宿城区、泗阳县废黄河大堤以南地区以及泗洪县全境，总面积4072km2，耕地面积304.0万亩，2015年总人口181.73万，粮食总产量161.0万吨。
洪泽湖周边及以上地区处于淮河水系中游尾部，属亚热带向暖温带过渡区气候，地势低平，洼地圩区众多，入湖河道易受洪泽湖高水位顶托，特殊的地理位置和气候条件，决定了区域洪涝旱灾频发。
区域内部分骨干河道多年未整治，滨湖圩区渍害严重、抽排动力不足、挡洪堤不达标，主要入湖口门溧河洼、成子湖等湖湾阻水严重、水位壅高，区域防洪治涝标准较低；省际边界河道矛盾较突出；湖泊围网养殖过度，水生态退化较严重。
二、区域治理面临的问题与形势宿迁市洪泽湖周边及以上地区治水历史悠久，尤其是新中国成立后，按照“蓄泄兼筹”的治淮方针，实施了淮河干流治理、怀洪新河续建、新汴河治理等流域性河湖整治工程，保障了流域防洪安全；通过实施洪泽湖、徐洪河抬高蓄水位影响处理工程、中小河流治理工程、区域治理工程、大中型闸站加固改造工程等，提高了区域防洪除涝能力，初步构建了标准较高、协调配套的区域防洪排涝体系；实施南（江）水北调、区域供水等工程，较大地提高了区域水资源保障能力；实施水系连通、城市黑臭河治理等工程，骨干河湖和水生态环境得到改善。
经过多年治理，洪泽湖周边及以上地区已初步形成了较为完善的防洪排涝、水资源保障的工程体系。
但由于区域经济社会的快速发展，工业化、城镇化步伐加快，加之区域工情、水情变化，区域洪涝防御能力、水资源保障能力仍然存在不足，水生态保护压力大等问题越显突出，与建设水利现代化不相适应，与推进生态文明城市建设不相协调。
1.洪涝防御能力仍然不足一是流域防洪存在薄弱环节。
洪泽湖断面水质状况评价及分析
洪泽湖断面水质状况评价及分析
陈飞龙;李松林;石娇娇;曹丹;刘绪庆
【期刊名称】《中国西部科技》
【年(卷),期】2009(008)025
【摘要】文章运用主成分分析法对洪泽湖6个监测断面的污染因素进行分析研究,根据主成分分析结果对水质污染的综合评价,并结合水质月报为改善洪潭湖水质富营养化恢复湖泊生态环境,提出可行性治理方案.
【总页数】4页(P44-46,50)
【作者】陈飞龙;李松林;石娇娇;曹丹;刘绪庆
【作者单位】淮阴工学院;淮阴工学院;淮阴工学院;淮阴工学院;淮阴工学院
【正文语种】中文
【中图分类】X522
【相关文献】
1.聚类分析法在水质监测断面水质分析中的应用 [J], 高爽;朱长军;李步东
2.洪泽湖水质状况的主成分分析和聚类分析 [J], 吴延东;刘绪庆;陈飞龙
3.洪泽湖大堤52K+080断面渗流观测资料分析 [J], 孙松; 陈美娟; 陈星辰
4.洪泽湖生态系统健康状况评价和保护 [J], 蔡永久;张祯;唐荣桂;陈业;黄蔚;龚志军
5.基于LWCA-SVM模型对洪泽湖饮用水源地二河闸断面水质的预测分析 [J], 戴青松;王沛芳;王超;姚羽;俞阳;刘佳佳;侯俊
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洪泽湖水质模型应用设想
张靖雨;姜永生;操家顺
【期刊名称】《治淮》
【年(卷),期】2013(000)001
【总页数】2页(P18-19)
【作者】张靖雨;姜永生;操家顺
【作者单位】河海大学环境学院 210098
【正文语种】中文
开辟冯铁营引河等工程措施是浮山以下段行洪区调整的重要内容之一，冯铁营引河开挖对洪泽湖的水质及周边环境将产生一定影响，为此需要对冯铁营引河建设对洪泽湖水质的影响进行模拟分析。
洪泽湖水环境影响研究主要通过建立输入—响应
模型，参照典型年洪水和来水水质，分析冯铁营引河开挖后的调度运行对洪泽湖湖区的水质影响范围和程度，研究淮河干流不同来水水量水质条件下冯铁营引河的启用时机和水环境保护调度运用方案。
洪泽湖为淮河流域最大的湖泊型水库，也是中国五大淡水湖中的第四大淡水湖泊。
西纳长淮，南注长江，东临黄海，北连沂沭，湖面分属江苏省淮阴市的盱眙、洪泽、淮阴3县和宿迁市的泗阳、泗洪2县。
洪泽湖属浅水湖泊，湖盆呈浅碟形，湖底
十分平坦，湖区地形总趋势为西高东低，湖底为现代河湖沉积物所覆盖。
注入洪泽湖的主要河流有淮河、新汴河、怀洪新河等，分布于洪泽湖的西岸。
出湖河道主要是东岸的三河（入江水道工程）、淮河入海水道、二河（下游为淮沭新河）和苏北灌溉总渠，其中三河是最大的出湖河道。
大部分区域的耗氧有机污染状况稍
好，而湖泊的富营养状况不容乐观。
根据江苏统计年鉴（2006）数据显示，截至2005年底，涉湖的淮、宿两市总人口1052.31万，土地面积18627km2，地区生产总值937.74亿元。
农林牧渔业从业总人口220.27万，总产值401.77亿元，占地区生产总值的42.8%；渔业生产总值58.62亿元，占农林牧渔业总产值14.6%。
随着经济发展、人口增加、城市化进程的加快，淮河流域防洪安全要求不断提高。
从2003年、2007年洪水的情况看，淮河中游仍存在着行蓄洪区难以及时启用、广大平原洼地排水出路不畅、涝灾严重等问题。
水利部将淮河干流行蓄洪区调整作为治淮19项骨干工程重要组成部分。
而开辟冯铁营引河等工程措施是浮山以下段行洪区调整的主要工程内容之一。
冯铁营引河的开挖将影响洪泽湖周边的排涝，对洪泽湖的流场流态以及生态环境都将产生一定影响，并有可能导致淮河中上游污水直接进入洪泽湖中心湖区。
由于淮河干流历史上发生过污染事故，因此需要结合来水水质水量研究工程运行对洪泽湖区水质的影响。
水质模型的发展从时间上经历了以下三个阶段：1925年至20世纪70年代中期，主要开发了比较简单的生化需氧量和溶解氧（BOD-DO）的双线性系统模型；20世纪70年代初期到80年代中期，水质模型发展为六个线性系统，以多维模拟、形态模拟、多介质模拟、动态模拟等为特征的多种模型研究都有了迅速发展。
20世纪80年代中期至今，水质模型研究进入到深化、完善与广泛应用的阶段。
水质模型目前的研究方向是与全球经济的快速增长、环境问题的日益突出以及不断更新的科技变革密不可分的。
一维模型对于湖泊及水库来说是反映垂向梯度的。
基于洪泽湖湖区情况，简单地将湖泊划分成完全均匀混合的垂向水平层将给水质模拟带来较大误差。
而要准确模拟又长又深的洪泽湖中的水质情况，纵向和垂向的水质梯度同等重要。
同时一维水质
模型不考虑污染物与河水的混合过程而假设在排污口断面处瞬时充分混合均匀，只适用于预测符合一维动力学降解规律的污染物如BOD、COD、有机毒物和重金属等单项指标的污染物，适用于充分混合段。
而对于湖泊这种无法忽视混合过程的情况，必须采用二维模型进行预测。
常用的水质模型软件有很多，包括Streeter-Phelps模型、QUAL模型、WASP 模型以及Mike模型体系等。
WASP模型具备了可视化的Windows操作界面，计算简便速度快，且可模拟水体中绝大多数污染物，同时WASP软件能够方便地和多种水力学程序如EFDC、DYNHYD5等对接，具有高效的富营养化和有机污染物处理模块，其计算结果与实测结果可直接进行曲线比较。
因此对于洪泽湖水质模拟考虑应用WASP软件来进行。
通过对淮河干流和洪泽湖湖区的历史水文、水质、湖底地形等基本资料进行处理，分析研究范围内污染源、水量和水质变化规律。
选择适合的水质指标后，建立相应水质指标的多元耦合氧平衡方程。
水质模型以湖泊水动力学模型为基础，通过WASP与EFDC水动力模块耦合建立洪泽湖湖区二维水质模型。
WASP模型水质模块的基本方程式质量守恒方程：
式中 C为水质指标浓度；Ux、Uy、Uz为流速；Ex、Ey、Ez为河流的纵向、横向和垂向扩散系数；SL为污染源负荷；SB为边界负荷；SK为动力转换项。
湖泊水质模型概化采用正方形网格，采用有限差分的数值格式求解模型方程，利用实验室化验值估算法对重点参数进行率定，拟选择一个典型年的水污染事故数据对水质模型进行模拟验证，Nash确定性系数R2为似然判据，验证采用目标函数为效率系数。
最后采用扰动分析法对优化参数进行灵敏性分析。
建立洪泽湖湖区水质模型对洪泽湖湖区水质进行模拟，同时对模型参数的灵敏性分析后能够准确评估各参数的不确定性对模型运行结果的影响大小，在水质预测中可重点提高对模型结果影响程度大的参数的准确度。
通过本次研究工作，预期成果为一套模拟较为精确、性能较为稳定的洪泽湖水质二维模型，筛选出几个对模型结果影响最大的水质参数指标，例如污染物在水体和底泥中的迁移、转化和衰减参数以及横向转移扩散速率等参数，为以后洪泽湖的水质预测研究提供参考，也为进一步研究不同水质水量条件下冯铁营引河的启用时机和相应的水环境保护调度方案，为浮山以下段行洪区调整和建设的前期工作提供技术支撑。