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河流是可利用的水资源中的主要部分,是人类发展的重要自然资源。合理的进行河流水环境综合整治是一项投资巨大、影响深远的工程,为避免决策失误,对河流水环境综合整治的各项措施进行深入分析、充分论证十分必要。而对于河流水环境变化规律的预测研究则是这些任务顺利实现的不可缺少的基础工作。通过“模拟”的方法来研究河流水环境的变化规律可以很好的克服实地试验的局限性。根据实际监测资料所提供的部分信息,通过逻辑推理,数理分析建立起能代替真实系统的数学模型,然后利用模型进行水环境变化规律的研究。河流水环境模型提供一种预测自然过程和人类活动对河流水库系统中水的物理特性、化学特性和生物特性影响的手段,广泛应用于评价来自废水处理的废水负荷的影响,或者来自其他各种点源和非点源污染物负荷的影响。 常说的水环境模型实际包含水动力模型和水质模型两大主要组成部分。水质变化规律的模拟需要二者的耦合运算。河流中污染物运动与河流水动力学特性密切相关,研究河流中污染物运动规律必须详细了解河流水动力学特性,因此水动力模型尤为重要。 本文以水环境模型中的水动力模型为研究的侧重点,对当前世界上现有开发的水环境模型软件进行了分析与比较,选择EFDC为重点,对其组成结构及基本理论进行分析与阐述。 天然河流可以视为水平面长度远大于水平面宽度和垂向深度,自由表面,符合静水压力和紊流边界层理论的不可压缩非定常流体。本文以枯水期状态下松花江干流哈尔滨段为模拟对象,使用EFDC进行非恒定流状态水动力模拟。并使用水质模型WASP采用EFDC的水动力模拟结果作为水力特性条件,以某常规污染物为指标进行水质模拟,以此展示河流水环境中水动力特性的变化。模拟结果表明水位变化表现为波,即水面壅高或降低从一处传向别处的现象;流速的变化符合边界层理论及河道的边界特点。