QUAL-2K模型原理及在流域水环境管理中的应用20160301.pdf

QUAL-2K模型原理及在流域水环境 管理中的应用 环境保护部污染防治司 环境保护部环境规划院 2016年3月 汇报内容 1、背景和意义 2、模型研究与应用 3、模型基本原理 4、模型数据与参数 5、模型操作 一、背景和意义 研究背景 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 子流域单元农业源总氮产生 污染物传输降解后的农业源总氮分 量分布 布 河流传输 流域水污染问题的根本解决，必须从流域尺度出发，分析不同 区域的污染物汇集、输移及演化过程机理，分析流域水循环、社 会经济发展和水环境质量变化过程。 从欧美发达国家近年来流域水环境保护的实践上 来看，流域水环境模型已应用在环境政策制度、环境 规划实施、总量减排目标的确定等多个领域。 我国环境管理的模型化研究起步较晚。部分国外 模型虽然在我国部分流域进行了实验应用，但推广应 用情况不好，远不能适应环境管理工作科学化、标准 化、规范化的实际需求。  根据调研结果，流域水环境模型主要应用领域 可包括：流域总量减排方案的确定、流域水环境 规划编制、环境管理决策。 二、模型研究与应用 QUAL2K模型的发展历程  QUAL2K是美国国家环保局（U.S.EPA）推出的一个综 合性、多用途的河流综合水质模型，为国外河流水质模拟 及河流规划管理实践中最广泛应用的模型之一。模型既可 以用作稳态模拟，也可以用作时变的动态模拟，不仅可用 来研究入流污水负荷对受纳水体水质的影响，也可用来研 究非点源污染问题。  开发历程和版本演化： QUAL- Ⅰ QUAL- Ⅱ QUAL2E QUAL2K Texas Water Water Resources Tufts University, US EPA, 2008,Ver Development Engineering, In EPA Center for W sion 2.11 Board,1971 c. US EPA, 1972 ater Quality Model ing,1982 QUAL2K模型的优点  根据国内外应用经验来看，Q2K模型具有以下优点： 1）功能全面，通用性强，适用于中小尺度流域的水质模拟:CBOD、 营养盐，藻类、溶解氧、病原体、沉积物和自定义污染物浓度变 化动态过程； 2）对数据、资料的需求量较少，所需花费的人力、时间和经费也较 少：一维河道，稳态非均匀流,梯形截面，不考虑潮汐作用； 3）模型是由一些简单模型组合而成，该模型中大量的动力学参数可 以参照相关研究成果； 4）图形用户界面采用Excel实现，界面规范，可视化程度高，同时 操作方便、容易掌握； 5）模型核心数学计算模块采用Fortran开发和优化，计算效率高， 内存需求小且运行速度快。其他模块采用VBA编写，简单易学，易 于与其它兼容性软件搭配使用； 7）可从美国环保局的网站获得源代码； 8）在国内外的都得到了