主要水環(huán)境問題診斷和識別-文庫吧資料
2025-06-13 14:02本頁面
【正文】 參數(shù)的選取（1）水文參數(shù)水文流量數(shù)據(jù)采用各預(yù)測河段豐水年（20%）、平水年（50%）、枯水年（90%）的河流流量，預(yù)測斷面流速為各段河流流速。圖57 一維模型示意圖排污口下游某處的水質(zhì)濃度為：式中，為混合后水質(zhì)濃度按零唯模型求解，為排污口廢水濃度，mg/L；q為廢水量，m3/s；為上游河水濃度，mg/L；為流量，m3/s；K為水質(zhì)降解系數(shù)，1/d；x為距排污口的距離，m；u為流速，m/s。水質(zhì)背景濃度選用2016年現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)。當控制斷面上游有多個排污口時，控制斷面水質(zhì)達標時的水環(huán)境容量值有多個解，故該方法在操作上有難度。計算中最小空間計算單元為河段（河段為兩節(jié)點之間的河道）；最小時間計算單元為秒；為第i段計算單元、j時段流入河流的流量；為第i段計算單元、j時段上游來水背景濃度值；為水質(zhì)降解系數(shù)；為第i段計算單元，j時段水體體積；為第i段計算單元、j時段水體的水質(zhì)標準；為旁側(cè)入流流量。表53 合水縣馬蓮河流域豐、平、枯逐月流量分類水平年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均天然豐水年（20%） 流量平水年（50%）（m3/s）枯水年（95%） 表54 合水縣固城川流域豐、平、枯逐月流量分類水平年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均天然豐水年（20%） 流量平水年（50%） （m3/s）枯水年（95%） 表55 合水縣葫蘆河河流域豐、平、枯逐月流量分類水平年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均天然豐水年（20%） 流量平水年（50%）（m3/s）枯水年（95%） 河流水環(huán)境容量計算模型（1）零維模型式中：為不均勻沉降系數(shù)，數(shù)值取0~1之間，河道越寬、水面越大，則越小。模擬效果較好，說明模型參數(shù)取值較合理，可應(yīng)用于全流域徑流模擬計算。下圖51至58顯示了合水縣3處斷面所在河流2015年逐月實測流量與模擬月流量過程對比圖。NashSutcliffe 效率系數(shù)方程式為： (512) 式中：為觀測值，為平均觀測值，為模擬值，n為觀測次數(shù)。本報告中選擇相關(guān)系數(shù)R和NashSutcliffe 效率系數(shù)（ENS）來評價模型的適用性。本報告中采用土地利用、土壤面積和坡度的最小閾值各為5%，20%和20%。3)水文響應(yīng)單元（HRU）的劃分在污染物控制單元的基礎(chǔ)上，SWAT模型根據(jù)每個控制單元內(nèi)不同的土壤類型和土地利用方式可以劃分為多個水文響應(yīng)單元（ HRU）。表52 SWAT模型土壤物理屬性輸入?yún)?shù)參數(shù)名稱模型定義TITLE/TEXT，說明文件SNAM土壤名稱（在HRU總表中打?。〩YDGRP土壤水文學(xué)分組（A、B、C、D）SOL_ZMX土壤剖面最大根系深度ANION_EXCL陰離子交換空隙度SOL_CRK土壤最大可壓縮量，以所占總土壤體積的分數(shù)表示TEXTURE土壤層結(jié)構(gòu)SOL_Z (layer )土壤表層到土壤底層的深度（mm）SOL_BD (layer )土壤濕密度（mg/m3或g/cm3）SOL_AWC (layer )土層可利用的有效水（mm/mm）SOL_K (layer )飽和水利傳導(dǎo)系數(shù)（mm/h）SOL_CBN (layer )有機碳含量CLAY (layer )黏土（%），直徑＜SILT (layer )壤土（%），~SAND (layer )沙土（%），~ mm之間的土壤顆粒組成ROCK (layer )礫石（%），直徑＞ mm之間的土壤顆粒組成SOL_ALB (layer )地表反射率（濕）USLE_K (layer )USLE方程中土壤侵蝕力因子SOL_EC(layer )電導(dǎo)率（dS/m）SWAT模型中的SCS模型，按土壤完全濕潤條件下的最小下滲率值將土壤分為A、B、C、D四種土壤水文學(xué)分組。2 ）土壤物理屬性數(shù)據(jù)庫每一種土壤類型具有其特有的土壤物理屬性，SWAT模型需要輸入的土壤物理屬性參數(shù)主要包括土壤層厚度、根系深度、土壤水文學(xué)分組、土壤中的黏土、壤土、沙土和礫石所占百分比、土壤濕容重、水力傳導(dǎo)率、有效含水量、有機碳含量、土壤可侵蝕K因子、反照率和電導(dǎo)率等。要能夠生成這些模擬值，天氣發(fā)生器需要輸入的氣象參數(shù)較多，大約有160個氣象參數(shù)，主要有月平均最高氣溫、月平均最低氣溫、最高氣溫標準偏差、月平均降雨量、降雨量標準偏差、月內(nèi)干日日數(shù)、露點溫度、月平均太陽輻射量等。（2）非空間數(shù)據(jù)庫1）氣象資料數(shù)據(jù)庫模型需要輸入的氣象數(shù)據(jù)主要包括氣溫、降雨、相對濕度、太陽輻射和風(fēng)速等。（2） SWAT模型構(gòu)建（1）空間數(shù)據(jù)庫所采用的數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）數(shù)據(jù)來自國際服務(wù)平臺網(wǎng)站，數(shù)據(jù)的分辨率為30m，投影坐標為D_WGS_1984，地理坐標為WGS_1984_UTM_Zone_47N，利用ARCGIS裁剪出研究區(qū)域的DEM，進行網(wǎng)格重分得到流域范圍內(nèi)的數(shù)字高程模型圖。其中補給流量由下式計算： (510) 式中：Wrchrg,i為第i天蓄水層補給量，mm；δgw為補給滯后時間，d； Wseep為第i天通過土壤剖面底部進入地下含水層的水分通量，mm/d； Wrchrg,i1為第（i1）天蓄水層補給量，mm。（3）土壤水SWAT模型采用動力貯水的模型計算得到壤中流，模型最終計算壤中流的公式如下： (58)式中:SWly,excess為土壤飽和區(qū)內(nèi)可流出的水量，mm；Ksat為土壤飽和導(dǎo)水率mm/h；slp為流域坡度；Ф為土壤可出流孔隙率；Lhill為坡長。（2）蒸散發(fā)量這里所指的蒸散發(fā)量即為地表水轉(zhuǎn)化為水蒸氣的過程，主要包含5類蒸發(fā)，分別是潛在蒸散發(fā)、實際蒸散發(fā)、層截留蒸散發(fā)、植物蒸騰和土壤水分蒸發(fā)等。為了反映流域土壤水分對CN值的影響，SCS模型根據(jù)前期降水量的大小將前期水分條件劃分為干旱、正常和濕潤三個等級，不同前期土壤水分取不同的CN值，干旱和濕潤的CN值由下式計算： (55)式中：CNCN2和CN3分別是干旱、正常和濕潤等級的CN值。計算公式如下： (53)引入CN值以后
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