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基于MIKE11模型构建的流域现状年水量水质模拟
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摘要:1 概述 浑河是辽河流域的一条支流,流向为从东北流向西南,经过抚顺市、沈阳市、辽阳市和鞍山市,河流总长415.5km,流域面积11480km 2 ,在海城市附近,由三岔河和太子河汇合并汇入
1 概述
浑河是辽河流域的一条支流,流向为从东北流向西南,经过抚顺市、沈阳市、辽阳市和鞍山市,河流总长415.5km,流域面积11480km2,在海城市附近,由三岔河和太子河汇合并汇入大回河,向南通过营口市,进入辽东湾[1]。浑河流域丘陵区占总流域面积65%,平原占总流域面积的35%,浑河是一个非对称水系,东侧支流密集,水量丰富,西侧支流较少,水量较少。浑河流域上游为山区,山地高程一般在410~850m之间,从中部到抚顺的地势呈逐渐上升趋势,与沈阳附近的辽河平原相连形成丘陵地区。
2 水质模型构建
MIKE11(AD)模型用于模拟浑河流域的水质,受数据、模型、技术等不确定因素限制,该模拟结果的准确性存在一定偏差。然而,从变化趋势看出,模拟结果可代表河流水质随时间和河段的变化特征[1],结果可靠合理。
通过以上对比分析,利用阅读的外围去理解浅阅读,都失之偏颇。笔者认为,浅阅读的浅应该更着重于阅读本身,在阅读的过程中,都是有浅入深的一个渐进过程。参与时间短、轻思考,即为浅阅读,参与时间多、重思考,即为深阅读。无论你读的是什么书,目的怎样,读者是谁,无一不需要经过这个过程。那么,在由浅入深的这个过程中,首先都要进入浅阅读,而在浅阅读之后,经过主体自身的判断,是否需要进入深阅读。
河段所在的浑太水系流经辽宁省中心城区,主要污染包括工业废水和生活污水排放[2],因此,建立了一维点源污染水质模型用于河段研究。
2.1 水质模拟与参数率定
2.1.1 污染源概化
污染源概化是目前河网水质计算中相对复杂课题,基于排污口和污染物负荷的概化[2],包括污水排放、排放浓度及污染物类型。根据环保部门提供的调查资料来看,浑河流域的大多数企业都位于抚顺市至沈阳市的区域内,使用集中式管道或沟渠对污染物进行排放,沿河小型排污口与相邻的大型排污口合并,形成29个排污口。
2.1.2 污染物特征确定
会计盈余能预测就业与工资增长吗?——来自中国的经验证据..................................................................................................卿小权 张碧涵 张伟华 刘金钊(39)
1.选择合适的教学方式。一是创造不同的“一课双师式”。“同校同科一课双师式”,即某一门课程由同一个学校同一学科的教师同时“出现”在课堂进行授课,适合学科团队的打造;“同校异科一课双师式”,即某一门课程由同一个学校不同学科的教师同时“出现”在课堂进行授课,适合跨学科团队的打造;“异校同科一课双师式”,即某一门课程由不同学校同一学科的教师同时“出现”在课堂进行授课,适合学科联盟的打造。二是选择不同的“出现”的形式,可为现场教学、网络教学、“线上线下”混合式教学。
(一)精神迷乱。精神状态是刑事案件中最被关注的方面。英国是世界上最先关注罪犯精神状态的国家,1265年,英国政府颁布了著名野兽条例,该条例让患有精神障碍者不受法律制裁。1326年,政府也出台了相关法律,规定被告可以精神失常(包括非精神状态的人的无意识行为)为法定辩护理由来免除其刑事责任。这些都可以引起无罪的辩护。而《1800年刑事精神病法》明确了精神错乱的概念,这直接促成了1843年的“姆纳坦规则”。这些都可使具有精神障碍的人免除刑事司法的处罚。
2.2 参数率定
MIKE11对流扩散模型的主要参数包括衰减系数和扩散系数,分别表示自净和稀释作用的大小[3],使用常规水质监测站的监测值确定参数值。由于2015~2018年实测监测数据和水质水量监测数据的完整性和可靠性良好,做为选择水质参数的率定年。
2.2.1 扩散系数
扩散系数计算如式(1) :
式中 D为扩散系数;a为扩散系数常数;b为扩散系数指数;u为流速(m/s)。
Fischer半经验公式对扩散系数的值进行分析率定,如式(2):
式中 u为流速(m/s);B为河宽(m);H为水深(m);I为坡降;u*为摩阻流速(m/s)。
4)抗干扰和插件绝缘问题在微机继电保护装置故障中,主要表现为系统运行过程中微机保护会受到干扰。在设备保护屏附近使用无线通信设备会使微机保护装置出现元件误动作的情况。这主要是因微机保护装置本身特性所致。此类故障会使微机继电保护装置性能受到影响,使其运行效率出现下滑。
从式(1)可知影响扩散系数的主要因素,其坡度I和河流宽度B是恒定的。由于上游来水量的不同,其流量和水深也随之变化,为了使其更接近实际情况,扩散系数常数a是按照不同时间段分开率定的[3],并根据来水量的不同分别建立扩散系数极限,扩散系数指标值b恒定等于2,且恒定系数值a在上限和下限之间确定,同时,在AD参数设定时,河流D经验系数为5.0~20.0。
将水量水质模型应用于现状年。以年径流量为目标值,将模拟值与实际监测值进行对比,结果如表3。
据2015~2018年沿线各水质监测结果分析,浑河干流段水质污染已达重污染或重度污染水平,尤其沈阳下游区域污染最为严重,其COD平均浓度已达41.60mg/L,而枯水期COD平均浓度58.80mg/L,氨氮平均浓度5.89mg/L,而枯水期氨氮平均浓度可达15.70mg/L。根据地表水环境质量标准,其COD浓度、氨氮浓度均属于劣V类水质,是影响水质的主要污染物[2],因而选择COD和氨氮代表水质有机物的容量[3]。
表1 2018年浑河扩散系数计算成果 单位:m2/s
河流里程 B a b D 0.0 360.9 0.0 7624.1 604.9 3614.8 15479.3 401.6 612.3 71771.5 1776.1 6941.0 125004.7 1465.5 12407.4 164850.5 934.1 3693.8 2.0 河流5.0~20.0
衰减系数是计算水体水质吸收污染物能力的非常重要的参数[3],与河流的水文要素状况密切相关,计算如式(3):
2.2.2 衰减系数
式中 k为衰减系数(d-1);u为河段平均流速(m/s);x为上下断面的间距(km)。
由于污染物衰减的机理相对较复杂,衰减系数受河道多种因素的影响,变化较大,随机性也相对较大,很难获得反映真实河道水质污染物衰减的定量值[4],因此,参考经验值,该模型仅模拟衰减系数的综成值。在水库中,水流几乎是处于静态的,其衰减特性与河流不同,因此,应分别对河流和水库设置衰减系数[5]。计算结果如表2。
表2 浑河衰减系数k率定结果 单位:(d-1)
河道 COD 氨氮大伙房水库 0.02 0.04水库坝下~抚顺 0.13 0.15抚顺~浑河大闸 0.14 0.16浑河大闸~邢家窝棚 0.13 0.14
由于监测数据以月为单位,故模型以月为单位进行输出,选取2018年抚顺、黄腊坨水质监测站拟合结果进行分析。率定期水质模拟的拟合情况如图1~图4。
2.2.3 模拟结果及合理性分析
图1 抚顺站氨氮模拟结果与实测值
图2 抚顺站COD模拟结果与实测值
图3 黄腊坨站氨氮模拟结果与实测值
图4 黄腊坨站COD模拟结果与实测值
由图1~图4可知,水质模拟结果与测量值之间仍然存在一定误差,汛期水质模拟精度高,而非汛期水质模拟精度相对较低,从水质模拟效果的总体趋势不难看出,非汛期特征水质污染物的浓度较高,汛期特征水质污染物浓度偏低,与季节性变化的实际河流水质相符,可代表河流污染物扩散和衰减的过程[5],模拟效果是理想的。
由表3可知,2015年11月10日年高生长量调查中,大花月季年生长量最高,其次为藤本月季,再次为丰花月季。大花月季中高生长量前六位的依然为梅郎口红、月季王朝、大紫光、彩云、金奖章、美国粉,径生长量前六位的为大紫光、梅郎口红、彩云、月季王朝、金奖章、萨曼莎;藤本月季年高生长量由高到低依次为御用马车、光谱、安吉拉、藤彩虹,径生长量由高到低依次为御用马车、安吉拉、光谱、藤彩虹;丰花月季系列中高生长量由高到低的依次为红帽子、世纪之春、满堂红、仙境、冷香玫瑰、欢笑、金马莉、霍尔恩、矮仙女,径生长基本接近。
3 现状年浑河水量水质模拟
3.1 现状年选取
统计大伙房水库1959~2018年天然来水量资料,并用皮尔逊III型曲线进行频率分析,2015年属于正常偏枯水年,水质监测资料齐全、排污口相关数据完整。将2015年作为现状年,数据具有代表性和时效性。
根据浑河流域沿线企业的产业结构,结合流域水污染防治现状,选择影响水功能区域的主要污染物计算水污染能力[2]。
3.2 水动力模拟结果
选择2018年水动力模型流速模拟结果进行计算,可得扩散系数如表1。
表3 浑河各测站年径流量 单位:亿m3
测站 实际值 模拟值抚顺站 18.88 14.81黄腊坨站 22.15 21.25邢家窝棚站 21.49 20.59
由表3可知,抚顺站、黄腊坨站、邢家窝棚站年径流总量误差分别为21.59%,4.06%,4.19%,模拟效果良好。绘制了2015年抚顺站、黄腊坨站、邢家窝棚站的实测月均流量和模拟流量结果对比图,如图5~图7。
据了解,为进一步提高地方预算完整性,加快支出进度,帮助地方提前谋划和打赢脱贫攻坚战,在此次提前下达的909.78亿元中,安排资金120亿元,继续重点支持西藏、四川凉山州、云南怒江州、甘肃临夏州等深度贫困地区,并将资金分解到具体区、州。
图5 抚顺站实测径流与模拟结果
图6 黄腊坨站实测径流与模拟结果
图7 邢家窝棚站实测径流与模拟结果
图5~图7结果显示:
(1)抚顺站流量模拟值与实测值相差较大,但整体变化趋势趋于一致,4,5月份模拟结果较实测值明显偏高。分析可知,浑河闸上游5月份为农业供水,导致河道径流量偏小,由于资料所限,模型中并未加入农业供水取水口,导致模拟值偏高。
(2)黄腊坨、邢家窝棚站模拟结果与实际监测值整体趋势一致,由于闸坝模拟存在计算不稳定等因素致使结果有偏差,在已有监测数据的情况下,该模型的计算结果可进一步用于水质模拟[6]。
3.3 水质模拟结果
2015 年全年抚顺站特征污染物浓度模拟结果如图8,图9,可以看出水质整体模拟效果较理想。
唉,婚姻问题让我觉得压力很大,以至感到工作压力都大了,没了精神。不行!我不能让个人问题压得喘不过气来,站里的兄弟姐妹都指望我呢,指望我能带他们干好,能多挣钱。哪个兄弟姐妹不是为了糊口养家才来的啊?我不能让他们失望,我要当好这个家!
图8 抚顺站氨氮模拟结果与实测值
图9 抚顺站COD模拟结果与实测值
由图8,图9可以看出,浑河干流特征污染物汛期浓度明显低于枯水期,可见河道径流量是制约枯水期水质提高的重要原因 [7-8]; 抚顺站与邢家窝棚站COD浓度高于其他区间,沈阳站和邢家窝棚站氨氮浓度高于其他区间,这与沈抚区间聚集大量排污口有关,致使该区段及其下游水质级别逐渐下降。
4 结语
(1)进一步完善建立浑河水动力水质模型,最终整合成浑太流域河流水系水质及水利工程数值模型[9]。
(2)分析水库现行调度运行方案特点,在防洪安全保障基础上,提出水库运用方式调整方案,在满足社会经济发展用水要求基础上,研究增加或调整下泄生态环境用水的调度运行方式[10],制定基于农业供水耦合与考虑生态环境改善的浑太河流域水质水量联合调度方案。
通过构建社区家庭病床上门输液安全模式,对上门输液护士进行职业准入、对输液护士实施专业化教育和管理,使上门输液护士能掌握家庭病床专业护理知识和技能和上门输液服务规范流程[21]。促使社区家庭护士能根据患者病情、家庭社会支持情况、治疗方案、药物性质和患者的静脉状况等进行综合评估,有效制定患者的上门输液护理计划,认真执行输液规范操作,能有效地实施输液风险管理[22]。有利于患者得到全面评估、连续护理、并发症得到早期识别和干预,节省了患者医疗开支,提高其生活质量和对社区护理质量的满意度。
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Water quantity and quality modeling with MIKE11 model for Hunhe River Basin
文章来源:《水科学与工程技术》 网址: http://www.skxygcjs.cn/qikandaodu/2020/0519/374.html