河流综合水质模型QUAL2K应用研究.pdfVIP

第8卷 第1期 中国水利水 电科学研究院学报 Vo1．8No．1 2OlO~3B JournalofChinaInstituteofWaterResourcesamdHydropowerResearch March,2010 — 文章编号：1672—3031(2010)01—0071—05 河流综合水质模型QUAL2K应用研究 周 华 (中国水利水 电科学研究院 水资源研究所 ，北京 100038) 摘要 ：介绍 了QUAL模型系列 由QUAL—I—QUAL～I卜+QUAL2E—QUAL2K模型所经历 的研究发展过程 。对 QUAL—II模型的特点和功能进行了分析，给出了各主要水质组分之间的交互作用图。分析了QUAL2K模型，指出 了QUAL2K模型与QUAL2E模型的共同及不同之处。最后，分析了QUAL2K模型在我国的几个应用实例 ，指出 QUAL2K模型虽然 目前在我国的应用还 比较少 ，尚处于简单应用阶段，但鉴于QUAL2K模型的诸多优势，该模型 在我国可望得到更好、更广泛 的应用 。 关键词：QUAL模型系列；QUAL—II模型；QUAL2E模型；QUAL2K模型；应用实例 中图分类号：TVI1；X52 文献标识码：A 综观河流水质模型 的研究发展过程 ，大致可分为3个阶段n。第 1阶段 ，1925--1970年 ，是考虑 水质项不多的一维定常模型阶段 ；第2阶段 ，1970--1985年 ，是河流水质模型的快速发展阶段 ；第3 阶段，1985年至今，是河流水质模型的发展与完善阶段。QUAL2E模型和QUAL2K模型就是在第3个 阶段出现的。相对于其它常用河流水质模型，QUAL2E模型 目前在我国得到了较广泛的应用。鉴于 QUAL2K模型的诸多优势 ，在不久的将来 ，该模型也可望得到更广泛的应用。 1 QUAL2K模型的研究发展历程 QUAL2K(或简称Q2K)模型是QUAL模型系列中的一个。 QUAL模型系列 中的最初完整模型是美 国德克萨斯州水利发展部 TexasWaterDevelopment Board)于 1971年开发完成 的QUAL—I模型 。而QUAL—I模型的最早雏形则是F．D．Masch及其 同事在 1970年提出 。 QUAL—I模型应用较成功 。在该模型的基础上 ，1972年美 国水资源工程公司(WaterResources Engineering，Inc．，缩写为WRE)和美国环保局 (U．S．EPA)合作开发完成 了QUAL—II模型的第 1个版 本。1976年3月 ，SEMCOG(SoutheastMichiganCouncilofGovernments)和美国水资源工程公司合作对 此模型做了进一步的修改，并将 当时各版本的所有优秀特性都合并到了QUAL—II模型的新版本中 。 自1987年以来 ，我 国学者应用QUAL—II模型解决 了大量河流水质规划 、水环境容量计算等 问 题 ，并结合国内的实际情况 ，对该模型进行了改进 。 QUAL—II模型可 以模拟 13种物质 ，这 13种物质是 ：溶解氧 、生化需氧量 (BOD)、氨氮、亚硝酸 盐氮 、硝酸盐氮、溶解的正磷酸盐磷 、藻类一叶绿素a、大肠杆菌 、温度、1种任选的可衰减的放射性 物质和3种难降解的惰性组分。QUAL—II模型可按用户所希望的任意组合方式模拟这 l3种物质 。 QUAL-II模型属于综合水质模型，它引入 了水生生态系统与各污染物之间的关系 ，从而使水质 问题的研究更为深化。该模型各组成成分之间的相互关系以溶解氧为核心。大肠杆菌和可衰减的放 射性物质，以及那3种难降解的惰性组分则与溶解氧无关。 收稿 日期：2009—12—21 基金项 目：国家重点基础研究发展计划 (973计划)项 目(2006CB403400) 作者简介：周华 (1970-)，女，