水力模型和水质模型(中文) .pdfVIP

1.1水力模型和水质模型

根据任务大纲，本咨询专家组需要承担的模型工作包括：

-开发建立一水力模型-需要使用模型来审视、分析和评价城市的防洪工程措施，并为优

化设计提出建议。

-开发可建立一个水质模型-需要使用该模型来审视和评价城市的水环境改善工程措施的

优缺点，并为优化设计提出建议。

参与水资源管理方面的计划于战略的整合。

培训项目办和项目执行单位的技术人员

2010年XX公司为亚行赠款的XX城市环境改善项目中的水资源综合管理研讨会中，

专门请专家了解本地的情况，有针对性地位XX江水力水质的模型作了讨论和建议。

与XX设计院的专业人员作了讨论，专题进行了介绍。当时的研讨会的目的是在为XX

市打造水城的过程中，按照水资源管理原则提升XX市政府水资源规划和管理能力，

根据水资源综合管理原则，基于XX市水城打造的实践，利用亚行的资源，开发和推

动的知识产品。因此，我们的团队了解本项目的需求，和十分了解在模型工作中的挑

战和瓶颈。我们更知道对于本地的技术人员来说知识转移的重要性。

说明：以下内容请同学补充，要求是1-1.5页。

1.1.1模型的选择

本项目选用丹麦水利研究所(DanishHydraulicInstitute,DHI)开发的MIKE11模型

建立河流的水动力和水质模型。MIKE11是一款多功能的一维水动力学软件，以求解

圣维南(Saint-Venant)方程组作为理论基础，带有水文模型，含对流扩散水质生态泥

沙传输降雨径流洪水预报实时操作等多种模块，并可与丹麦水利研究所(Danish

HydraulicInstitute,DHI)开发的其他分析模型交互运用。

Mike11软件应用发展很快，并在国内外的一些大型水利水文工程中广泛应用，

如：淮河流域水质管理与应用、北京南沙河流域管理与规划、松辽流域水资源管理系

统等。

1.1.2建模方法和数据收集

利用MIKE11软件结合所需要的数据，对河流进行区域概况分析、河网概化、污

染负荷计算、参数灵敏度分析及模型的率定验证的工作，从而得到符合误差允许的河

流水动力和水质模型。

建模过程中需要的数据包括：

（1）流域描述

——河网形状，可以是GIS数值地图或流域数字化电子图

——水工建筑物（河闸、涵洞、坝）和水文测站的位置

——河道沿线污染物排放情况（用于水质模型中的污染负荷计算）

（2）河道和滩区地形

——河床断面，间距视研究目标有所不同，原则上应能反映沿程断面的变化

——滩区地形资料

（3）模型边界处水文测量数据

（4）实测水文站点水位、流量、控制污染物浓度等水文水质数据（用于模型的

率定和验证）

（5）水工建筑物（堰、闸、涵洞、桥梁等）设计参数及调度运行规则。

1.1.3水力学模型

水动力学模型主要基于MIKE11的HD模块，以圣维南(Saint-Venant)方程组做控

制方程，利用Abbott六点隐式格式离散上述控制方程组。之后再用河道方程、汊点方

程组、外边界条件等解出隐式方程组得到水动力参数。

基本步骤为模型区域概况分析、河网概化、模型的率定和验证等。

1.1.4水质模型

水质模型以一维对流扩散方程作为控制方程，MIKE11采用时间和空间中心隐式

差分格式离散对流方程。之后，利用水质边界条件、各种水质过程的模拟及水质过程

与对流扩散耦合计算来求解离散方程。

基本步骤为模型区域概况分析、河网概化、污染负荷计算、水质参数灵敏度分

析、模型的率定和验证等。

1.1.5模型的产出与GIS的接口

通过计算值的验证，数据在允许的误差范围内，具有实际的应用价值。能够为城

市的河网综合调水、河道综合整治以及污染源削减方案的水质影响预测提供可靠的数

据支持，进而为河道综合整治和水污染控制提供科学的决策依据。

在数据收集阶段，即可与GIS系统对接，利用GIS系统的电子化地图分析河网形

状等数据。在模型建立之后，从模型得到的计算值仍然可以利用GIS系统表达。

1.1.1模型的选择

TheMIKE11modeldevelopedbyDanishHydraulicInstitute(DHI)shouldbeusedin

fu