赣江下游污染负荷与水质响应关系模型

周刚; 黑鹏飞; 雷坤; 富国; 乔飞

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

赣江下游污染负荷与水质响应关系模型

周刚, 黑鹏飞, 雷坤, 富国, 乔飞

文章导航 > 水科学进展 > 2013 > 24(6): 883-893

周刚, 黑鹏飞, 雷坤, 富国, 乔飞. 赣江下游污染负荷与水质响应关系模型[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 883-893.

引用本文:

周刚, 黑鹏飞, 雷坤, 富国, 乔飞. 赣江下游污染负荷与水质响应关系模型[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 883-893.

ZHOU Gang, HEI Pengfei, LEI Kun, FU Guo, QIAO Fei. Numerical modeling of the relationship between pollution loads and water quality in lower reach of Ganjiang River[J]. Advances in Water Science, 2013, 24(6): 883-893.

Citation:

ZHOU Gang, HEI Pengfei, LEI Kun, FU Guo, QIAO Fei. Numerical modeling of the relationship between pollution loads and water quality in lower reach of Ganjiang River[J]. Advances in Water Science, 2013, 24(6): 883-893.

赣江下游污染负荷与水质响应关系模型

周刚¹,
黑鹏飞²,
雷坤^1,,
富国¹,
乔飞¹

1.
中国环境科学研究院国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室, 北京 100012;
2.
中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081

基金项目: 水体污染控制与治理科技重大专项（2009ZX07526-005）；国家自然科学基金资助项目（51109194）

详细信息

作者简介:
周刚（1980-），男，山东莱芜人，副研究员，主要从事水力学、河流动力学及计算环境流体力学研究。E-mail：zhougang@craes.org.cn

通讯作者:
雷坤，E-mail：leikun@craes.org.cn

中图分类号: X52

Numerical modeling of the relationship between pollution loads and water quality in lower reach of Ganjiang River

1.
State Environmental Protection Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;
2.
College of Life and Environmental Science, Minzu University of China, Beijing 100081, China

Funds: The study is financially supported by the National Water Pollution Control and Management S&T Specific Projects of China (No.2009ZX07526-005) and the National Natural Science Foundation of China (No.51109194).

摘要: 为了研究赣江下游入河污染物对河流水质的影响，建立了基于WASP（Water quality Analysis Simulation Program）模型富营养化原理和ELADI（Eulerian-Lagrangian Alternating Direction Implicit Method）有限差分方法的正交曲线平面二维水环境模型WESC2D（Two-Dimensional Water Environment Simulation Code）。模型采用基于双线性插值及亚网格技术的欧拉-拉格朗日方法求解对流项，在简单的浓度峰输运和赣江下游溶解氧变化过程算例检验的基础上，计算与分析了赣江下游入河排污口氨氮污染负荷与水质之间的动态响应关系。模拟与分析结果表明，WESC2D模型的计算结果与解析解吻合良好，有效地减少了欧拉-拉格朗日方法的数值耗散，并为赣江下游污染负荷与水质响应关系计算提供了重要工具。
- 氨氮 /
- 溶解氧 /
- 赣江下游 /
- WASP模型 /
- 欧拉-拉格朗日方法
Abstract: In this paper, a new model WESC2D (Two-Dimensional Water Environmental Simulation Code) using an orthogonal curvilinear grid system is developed for the impact study of pollutants discharged into the lower reach of Ganjiang River. The model development is based on the eutrophication principle of the Water Quality Analysis Simulation Program (WASP) model and the Eulerian-Lagrangian alternating direction implicit (ELADI) scheme. The model convection terms are solved by the Eulerian-Lagrangian method based on the bilinear interpolation and sub-grid scale method. The simulation of WESC2D is compared to the analytic solution to the problem of simple concentration peak transport, and to the field measurement of dissolved oxygen from the lower reach of Ganjiang River. The dynamic relationship between the pollution loads and the water quality at sewage outlets along the reach is also examined. Results show that the simulation of WESC2D agrees well with the analytical solution at a substantially reduced numerical cost compared to that of using the general Eulerian-Lagrangian Method (ELM). The new model WESC2D provides an important tool for the study on the relationship between the pollution loads and the water quality in the lower reach of Ganjiang River.
- ammonia nitrogen /
- dissolved oxygen /
- lower reach of Ganjiang River /
- Water Quality Analysis Simulation Program model /
- Eulerian-Lagrangian Method

[1]	张晓, 段克勤, 刘焕才. 夏季念青唐古拉峰地区云结构分析 . 水科学进展, 2015, 26(2): 196-200. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.006
[2]	张运林. 气候变暖对湖泊热力及溶解氧分层影响研究进展 . 水科学进展, 2015, 26(1): 130-139. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.017
[3]	苏里坦, 关东海, 王兴勇, 赵天宇. 塔里木河下游胡杨林耗水数值模型 . 水科学进展, 2014, 25(4): 511-517.
[4]	胡庆芳, 杨大文, 王银堂, 杨汉波, 刘勇. 赣江流域TRMM降水数据的误差特征与成因 . 水科学进展, 2013, 24(6): 794-800.
[5]	尹则高, 赵强, 曹先伟. 水气混合洞塞泄流溶解氧输移扩散的数值计算 . 水科学进展, 2013, 24(3): 410-417.
[6]	张原锋, 申冠卿, Verbanck M A. 黄河下游床面形态判别方法探讨 . 水科学进展, 2012, 23(1): 46-52. doi: CNKI:32.1309.P.20111125.1635.006
[7]	申秋实, 邵世光, 王兆德, 范成新. 太湖月亮湾湖泛发生过程模拟及水土物化性质的响应 . 水科学进展, 2011, 22(5): 710-719.
[8]	丁艳青, 朱广伟, 秦伯强, 王永平, 吴挺峰, 申霞, 洪大林. 波浪扰动对太湖底泥磷释放影响模拟 . 水科学进展, 2011, 22(2): 273-278.
[9]	周刚, 郑丙辉, 胡德超, 雷坤, 乔飞. 正交曲线坐标系二维浅水方程ELADI有限差分方法 . 水科学进展, 2011, 22(4): 523-531.
[10]	刘吉平, 吕宪国, 崔炜炜. 别拉洪河流域湿地变化的多尺度空间自相关分析 . 水科学进展, 2010, 21(3): 392-398.
[11]	唐德善, 陆海曙. 塔里木河下游输水优化配置模型研究 . 水科学进展, 2009, 20(3): 443-447.
[12]	胡德超, 赵维阳, 钟德钰, 张红武. 欧拉-拉格朗日方法在三维水流模型中的时间阻力 . 水科学进展, 2009, 20(6): 818-823.
[13]	陈永灿, 付健, 刘昭伟, 程香菊, 朱德军. 三峡大坝下游溶解氧变化特性及影响因素分析 . 水科学进展, 2009, 20(4): 526-530.
[14]	蒋亮, 李嘉, 李然, 李克锋. 紫坪铺坝下游过饱和溶解气体原型观测研究 . 水科学进展, 2008, 19(3): 367-371.
[15]	程香菊, 陈永灿. 大坝泄洪下游水体溶解气体超饱和理论分析及应用 . 水科学进展, 2007, 18(3): 346-350.
[16]	薛金凤, 夏军, 梁涛, 张秀梅. 颗粒态氮磷负荷模型研究 . 水科学进展, 2005, 16(3): 334-337.
[17]	沈志良. 长江氮的输送通量 . 水科学进展, 2004, 15(6): 752-759.
[18]	王超, 王沛芳, 唐劲松, 杨敏. 河道沿岸芦苇带对氨氮的削减特性研究 . 水科学进展, 2003, 14(3): 311-317.
[19]	张红武, 黄远东, 赵连军, 江恩惠. 黄河下游非恒定输沙数学模型——Ⅱ模型验证 . 水科学进展, 2002, 13(3): 271-277.
[20]	张红武, 黄远东, 赵连军, 江恩惠. 黄河下游非恒定输沙数学模型——Ⅰ模型方程与数值方法 . 水科学进展, 2002, 13(3): 265-270.

点击查看大图

计量

文章访问数: 5
HTML全文浏览量: 1
PDF下载量: 766
被引次数: 0

赣江下游污染负荷与水质响应关系模型

1. 中国环境科学研究院国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室, 北京 100012;

2. 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081

基金项目: 水体污染控制与治理科技重大专项（2009ZX07526-005）；国家自然科学基金资助项目（51109194）

作者简介:
周刚（1980-），男，山东莱芜人，副研究员，主要从事水力学、河流动力学及计算环境流体力学研究。E-mail：zhougang@craes.org.cn

通讯作者: 雷坤，E-mail：leikun@craes.org.cn

收稿日期: 2012-10-15
刊出日期: 2013-11-25

中图分类号: X52

关键词:

氨氮 /

溶解氧 /

赣江下游 /

WASP模型 /

欧拉-拉格朗日方法

摘要: 为了研究赣江下游入河污染物对河流水质的影响，建立了基于WASP（Water quality Analysis Simulation Program）模型富营养化原理和ELADI（Eulerian-Lagrangian Alternating Direction Implicit Method）有限差分方法的正交曲线平面二维水环境模型WESC2D（Two-Dimensional Water Environment Simulation Code）。模型采用基于双线性插值及亚网格技术的欧拉-拉格朗日方法求解对流项，在简单的浓度峰输运和赣江下游溶解氧变化过程算例检验的基础上，计算与分析了赣江下游入河排污口氨氮污染负荷与水质之间的动态响应关系。模拟与分析结果表明，WESC2D模型的计算结果与解析解吻合良好，有效地减少了欧拉-拉格朗日方法的数值耗散，并为赣江下游污染负荷与水质响应关系计算提供了重要工具。

English Abstract

Numerical modeling of the relationship between pollution loads and water quality in lower reach of Ganjiang River

1. State Environmental Protection Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;

2. College of Life and Environmental Science, Minzu University of China, Beijing 100081, China

Received Date: 2012-10-15
Publish Date: 2013-11-25

Keywords:

ammonia nitrogen /
dissolved oxygen /
lower reach of Ganjiang River /
Water Quality Analysis Simulation Program model /
Eulerian-Lagrangian Method

Abstract: In this paper, a new model WESC2D (Two-Dimensional Water Environmental Simulation Code) using an orthogonal curvilinear grid system is developed for the impact study of pollutants discharged into the lower reach of Ganjiang River. The model development is based on the eutrophication principle of the Water Quality Analysis Simulation Program (WASP) model and the Eulerian-Lagrangian alternating direction implicit (ELADI) scheme. The model convection terms are solved by the Eulerian-Lagrangian method based on the bilinear interpolation and sub-grid scale method. The simulation of WESC2D is compared to the analytic solution to the problem of simple concentration peak transport, and to the field measurement of dissolved oxygen from the lower reach of Ganjiang River. The dynamic relationship between the pollution loads and the water quality at sewage outlets along the reach is also examined. Results show that the simulation of WESC2D agrees well with the analytical solution at a substantially reduced numerical cost compared to that of using the general Eulerian-Lagrangian Method (ELM). The new model WESC2D provides an important tool for the study on the relationship between the pollution loads and the water quality in the lower reach of Ganjiang River.

周刚, 黑鹏飞, 雷坤, 富国, 乔飞. 赣江下游污染负荷与水质响应关系模型[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 883-893.

引用本文:

周刚, 黑鹏飞, 雷坤, 富国, 乔飞. 赣江下游污染负荷与水质响应关系模型[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 883-893.

Citation:

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

赣江下游污染负荷与水质响应关系模型

作者简介: 周刚（1980-），男，山东莱芜人，副研究员，主要从事水力学、河流动力学及计算环境流体力学研究。E-mail：zhougang@craes.org.cn

通讯作者: 雷坤，E-mail：leikun@craes.org.cn

Numerical modeling of the relationship between pollution loads and water quality in lower reach of Ganjiang River

计量

出版历程

赣江下游污染负荷与水质响应关系模型

1. 中国环境科学研究院国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室, 北京 100012; 2. 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081

作者简介: 周刚（1980-），男，山东莱芜人，副研究员，主要从事水力学、河流动力学及计算环境流体力学研究。E-mail：zhougang@craes.org.cn

通讯作者: 雷坤，E-mail：leikun@craes.org.cn

English Abstract

Numerical modeling of the relationship between pollution loads and water quality in lower reach of Ganjiang River

1. State Environmental Protection Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China; 2. College of Life and Environmental Science, Minzu University of China, Beijing 100081, China

全文HTML

目录

作者简介:
周刚（1980-），男，山东莱芜人，副研究员，主要从事水力学、河流动力学及计算环境流体力学研究。E-mail：zhougang@craes.org.cn

通讯作者:
雷坤，E-mail：leikun@craes.org.cn

1. 中国环境科学研究院国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室, 北京 100012;

2. 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081

作者简介:
周刚（1980-），男，山东莱芜人，副研究员，主要从事水力学、河流动力学及计算环境流体力学研究。E-mail：zhougang@craes.org.cn

1. State Environmental Protection Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;

2. College of Life and Environmental Science, Minzu University of China, Beijing 100081, China