Qual2Kw模型与ReNuMa模型在新安江流域联用的探索性研究

摘要

在水质模型发展历程中，如何科学合理地评估各种污染源负荷一直是一个非常重要的议题。在水质模型发展的初期，点源负荷是模型研究者所关注的重点问题。随着经济的发展以及相关环保基础设置的完善，点源污染逐渐得到了控制并且点源负荷的污染信息较为容易获取。点源污染控制得到加强之后，环保工作者将注意力转移到了面源负荷之上。相对于点源污染，面源污染难以直接监测并且构成复杂，在特定的地理地貌环境下，面源污染对水质的影响又显得十分重要。因此采用流域水文模型评估面源负荷就显得十分必要。
　　Qual2Kw是一维的、非均一的、基于稳定流量的河道水质模型，能够评估点源以及非点源污染负荷对河道水质的影响。在应用Qual2Kw的过程中，点源的污染负荷可以通过直接监测得到，而面源负荷如何获取，在Qual系列模型发展的历程中，一直没有得到合理地解决。
　　ReNuMa模型是一个半经验式半分布式的中尺度流域负荷模型，ReNuMa模型能够评估待研究流域内溶解态和固态的氮磷的月负荷以及年负荷。除此之外， ReNuMa模型还能够提供月均沉积物量、土壤侵蚀量以及河川径流量。ReNuMa模型相比于其他流域水文模型而言，相对较为简单，适用于数据比较缺乏的地区，并且其结果也能够很好的满足管理的需求。
　　本研究将Qual2Kw模型以及ReNuMa模型有机的整合到一起，在新安江黄山段进行水质评估，联用的模型使得 ReNuMa对面源负荷的评估结果能够很好的导入Qual2Kw模型中，使得Qual2Kw模型的面源负荷更加准确。本研究基于不同的时间尺度设计了两种模拟模式：针对特定日的模拟和针对连续时间段的模拟。模拟的结果表明针对日的模拟的模拟结果比较理想，能够很好的反映新安江黄山段水质状况。而针对连续时间段上的水质模拟结果较差。通过本次研究，积累了水质模型与流域模型联用的相关结果，为后续的研究积累了重要的经验。

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第一章 绪论

第一节 研究背景和研究意义

第二节 水质模型的发展以及研究现状

第三节 流域水文模型简介

第四节 最优化方法简介

第五节 研究内容以及路线

第二章 材料和研究方法

第一节 Qual2Kw模型

第二节 ReNuMa模型

第三节 遗传算法与GRG算法

第四节 数据来源和监测方法

第三章 模型合并与应用

第一节 改进ReNuMa校准系统

第二节 设计主控程序

第四章 联用模型的应用

第一节 针对特定日期的模拟

第二节 连续时间段内的模拟

第五章 模型联用的得失成败

第一节 主要成就

第二节 突出的问题

第六章 结论与展望

第一节 主要结论

第二节 存在不足

第三节 创新点

参考文献

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果