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随着水环境问题的日益突出和水资源保护工作的深入进行,在大力开展水质模型理论研究的基础上,如何提高水质模拟技术的应用研究显得更加重要。本文针对环境影响评价中的确定性水质模型展开研究,在水质模拟预测技术理论联系实际方面有所深入和创新,研究领域涉及环境科学、地质科学、水文科学、现代应用数学和计算机技术的交叉应用学科范畴。论文主要包括五方面内容: 第一,对确定性水质模型进行概括梳理,包括模型方程、各种情况下的解析解和模型主要参数的确定方法。 第二,分别针对地表水水质模型(S—P模型)和地下水水质模型(三维瞬时点源排放模型)进行参数灵敏度测试。主要结论为:在S—P模型中,对BOD而言,参数灵敏度排序为L0>u>K1>E;对DO而言,参数灵敏度排序为Os>O0>(u,L0,K1,K2)>E。在地下水三维瞬时点源排放模型中,参数灵敏度排序为(ne,u)>(Kd,ρb,λ)>(m,σx,σy,σz)。 第三,在S—P模型失效的情况下,采用分段求解和非稳态四点隐式差分体系求解两种方法,所得结果较好,能够解决S—P模型失效时的模型求解问题。 第四,采用—维数值解(四点隐式差分离散)和二维解析解(累积流量法)两种方法对2003年3月黄河兰州段25km长区域的CODcr浓度进行现状模拟。主要结论为:①研究区纵向离散系数E为48km2/h。②两种方法对中山桥断面的水质模拟效果都不错,但两种方法又各有优缺点。一维数值解法求解过程是动态的,能更形象的模拟污染物浓度的迁移转化,但却损失了断面上的浓度变化细节。二维累积流量法对污染物浓度迁移转化的模拟精度大大高于一维模型,但求解过程是静态的,且需要的数据也多于一维模型。 第五,采用三维连续点源排放模型和二维瞬时面源模型,对事故状态下某输油管线石油类污染物在地下水环境中的迁移扩散情况进行预测模拟。主要结论是:在污染最严重的Z=0层面,管线穿孔泄露100天,沿水流方向上70m处污染物达标,10年后污染带延伸到555m;管线爆裂1年后纵向超标范围可达210m,10年后整个区域均达标。证明穿孔泄露对地下水环境的影响比管线爆裂更严重。