海洋水质模型研究进展及发展趋势

作者：于寒  杨静  刘桂梅

单位：国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室, 北京 100081

关键词：海洋水质模型 研究进展 发展趋势

分类号：X834

出版年·卷·期（页码）：2017·34·第二期（88-96）

摘要：

介绍了水质模型的发展阶段，从一维、二维、三维的角度分析了海洋水质模型应用情况，展望了海洋水质模型未来的发展趋势，可为控制污染物排放、海洋水质监测及水资源管理提供系统参考。

In this paper, the development stages and modeling steps of the water quality model, are reviewed. The applications of the marine water quality model are introduced from one-dimensional, two-dimensional and three-dimensional perspectives and the future development trend of marine water quality model is prospected. It is concluded that the marine water quality model can provide the systematic reference for the emission of pollutant, monitoring the water quality and managing the water resources.

参考文献：

[1] 傅国伟, 程声通. 水污染控制系统规划[M]. 北京: 清华大学出版社, 1985: 7-159 [2] 王玲杰, 孙世群, 田丰. 河流水质模拟问题的探讨[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版), 2005, 28(3): 260-265. [3] 郭劲松, 李胜海, 龙腾锐. 水质模型及其应用研究进展[J]. 重庆建筑大学学报, 2002, 24(2): 109-115. [4] Streeter H W, Phelps E B. A Study of the Pollution and Natural Purification of the Ohio River, Ⅲ. Factors Concerned in the Phenomena of Oxidation and Reaeration[M]. Washington D C: US Government Printing Office, 1925: 1-73. [5] 李继选, 王军. 水环境数学模型研究进展[J]. 水资源保护, 2006, 22(1): 9-14. [6] 徐祖信, 廖振良. 水质数学模型研究的发展阶段与空间层次[J]. 上海环境科学, 2003, 22(2): 79-85. [7] 陈英. 基于河流总氮水质模型的研究进展及发展趋势[J]. 宜春学院学报, 2010, 32(4): 108-110. [8] 姜云超, 南忠仁. 水质数学模型的研究进展及存在的问题[J]. 兰州大学学报(自然科学版), 2008, 44(5): 7-11. [9] 王斌, 万天杰. 河流水质模型研究进展[J]. 河南化工, 2010, 27(3): 2-3. [10] 樊石磊, 吕松力, 周志慧. 水质模型研究进展[J]. 内蒙古石油化工, 2014, (21): 32-33. [11] 周雪丽, 孙森林, 张宽义, 等. 水质数学模型的研究进展及其应用[J]. 科学观察, 2011, (2): 87-88. [12] 李程. 水质模型的研究进展及发展趋势[J]. 现代农业科技, 2013, (6): 208-209. [13] 李君, 徐俊红, 曹永梅. 河流水质数学模型的研究进展及发展趋势[J]. 科技·经济·市场, 2007, (9): 35-36. [14] 叶常明, 颜文红. 多介质环境循环模型的研究进展[J]. 环境科学进展, 1994, 2(1): 9-25. [15] Mackay D, MacLeod M. Multimedia Environmental Models: the Fugacity Approach[M]. The Practice Periodical of Hazardous, Toxic, and RadioactiveWaste Management, 2002, 6(2): 63-69. [16] 陈美丹, 姚琪, 徐爱兰.WASP水质模型及其研究进展[J]. 水利科技与经济, 2006, 12(7): 420-422, 426. [17] 江毓武, 洪华生, 张珞平. 地理信息系统(GIS)在厦门海域水质模型中的应用[J]. 厦门大学学报(自然版), 1999, (1): 90-95. [18] 倪晋仁, 秦华鹏, 赵智杰. 基于水质模型的海湾填海岸线选择[J]. 环境科学学报, 2001, 21(6): 684-688. [19] 王昆, 王年斌, 孙家文, 等. 基于辽东湾海域的非保守型水质预测预报模型研究[J]. 水动力学研究与进展, 2013, 28(6): 691- 700. [20] 沈永明, 郑永红, 吴修广. 近岸海域污染物迁移转化的三维水质动力学模型[J]. 自然科学进展, 2004, 14(6): 694-699. [21] 林卫青, 卢士强, 矫吉珍. 长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究[J]. 水动力学研究与进展, 2008, 23(5): 522- 531. [22] Li K Q, Zhang L, Li Y, et al. A Three-Dimensional Water Quality Model to Evaluate the Environmental Capacity of Nitrogen and Phosphorus in Jiaozhou Bay, China[J]. Marine Pollution Bulletin, 2015, 91(1): 306-316. [23] Zhang Y, Sun Y L, Yu J, et al. A Three-Dimensional Water Quality Model and Its Application to Jiaozhou Bay, China[J]. China Ocean Engineering, 2012, 26(4): 669-684. [24] Khangaonkar T, Sackmann B S, Long W, et al. Puget Sound Dissolved Oxygen Modeling Study: Development of an Intermediate Scale Water Quality Model[R]. Technical Report AC05-76RL01830, 2012. [25] 胡嘉镗, 李适宇, 裴木凤, 等. 珠江三角洲一维河网与三维河口耦合水质模型模拟与验证[J]. 海洋与湖沼, 2012, 43(1): 1-9. [26] 谯程骏, 张东辉, 张敏. 长江水质的评价预测模型[J]. 工程数学学报, 2005, 22(7): 41-46. [27] 周新明. 一维河流水质模型在应急监测中的应用分析[J]. 绿色科技, 2011, (6): 10-11. [28] 杨红, 丁骏, 王春峰, 等. 象山港围隔生态系水质模型研究[J]. 海洋科学, 2012, 36(7): 14-22. [29] Babu M T, Das V K, Vethamony P. BOD-DO Modeling and Water Quality Analysis of a Waste Water Outfall off Kochi, West Coast of India[J]. Environment International, 2006, 32(2): 165-173. [30] 朱仲平. 水质规划的建立[J]. 环境科学, 1981, 2(3): 56-63. [31] Kazmi A A, Hansen I S. Numerical Models in Water Quality Management: A Case Study for the Yamuna River (India) [J]. Water Science and Technology, 1997, 36(5): 193-200. [32] 郭安. 长江口水动力及污水扩散影响的数值模拟[D]. 南京: 河海大学, 2007. [33] 陈跃燕. SMS 在镇江内江水质模拟与预测中的应用[D]. 镇江: 江苏大学, 2007. [34] 冯媛媛. 瓯江河口滩涂围垦对水动力及水质的影响研究[D]. 南京: 河海大学, 2008. [35] Cerco C F, Cole T. Three-Dimensional Eutrophication Model of Chesapeake Bay [J]. Journal of Environmental Engineering, 1993, 119(6): 1006-1025. [36] Kim T, Labiosa R G, Khangaonkar T, et al. Development and Evaluation of A Coupled Hydrodynamic (FVCOM) and Water Quality Model (CE-QUAL-ICM) [J]. American Society of Civil Engineers, 2009, 388: 373-388. [37] Kim C S, Lim H S, Cerco C F. Three-Dimensional Water Quality Modelling for Tidal Lake and Coastal Waters with ROMS-ICM[J]. Journal of Coastal Research, 2011, SI 64: 1068-1072. [38] Dalyander P S, Cerco C F. Integration of An Individual-Based Fish Bioenergetics Model into A Spatially Explicit Water Quality Model (CE-QUAL-ICM) [R]. Technical Note ADA518934, 2010. [39] Di Toro D M, Fitzpatrick J J, Thomann R V, et al. Documentation for Water Quality Analysis Simulation Program (WASP) and Model Verification Program (MVP) [R]. Duluth, MN: US Environmental Protection Agency, 1983. [40] Ambrose R B, Wool T A, Connolly J P,et al. WASP4, A Hydrodynamic and Water Quality Model-Model Theory, User's Manual, and Programmer's Guide[R]. Athens, GA: US Environmental Protection Agency, 1988. [41] Ambrose R B, Wool T A, Martin J L, et al. WASP5.X, A Hydrodynamic and Water Quality Model-Model Theory, User's Manual, and Programmer's Guide[M]. Draft, Athens, GA: US Environmental Protection Agency, 1991. [42] Wool T A, Ambrose R B, Martin J L, et al. Water Quality Analysis Simulation Program (WASP), Version 6.0-DRAFT: User's Manual[R]. Atlanta, GA: US Environmental Protection Agency, 2001. [43] 孙学成, 邓晓龙, 张彩香, 等. WASP6 系统在三峡库区水质仿真中的应用[J]. 三峡大学学报(自然科学版), 2003, 25(2): 185-188. [44] Hao L F, Cheng L B, Bi X W. Apply With WASP Water Quality Model[C]//Proceedings of the 2nd International Conference on Computer Application and System Modeling. Paris, France: Atlantis Press, 2012. [45] Zheng L Y, Chen C S, Zhang F Y. Development of Water Quality Model in the Satilla River Estuary, Georgia[J]. Ecological Modelling, 2004, 178(3-4): 457-482. [46] 李林子, 钱瑜, 张玉超. 基于EFDC和WASP 模型的突发水污染事故影响的预测预警[J]. 长江流域资源与环境, 2011, 20(8): 1010-1016. [47] Xiong Y. Coupling Sediment Transport and Water Quality Models[D]. Mississippi: Mississippi State University, 2010. [48] 马腾, 刘文洪, 宋策, 等. 基于MIKE3 的水库水温结构模拟研究[J]. 电网与清洁能源, 2009, 25(2): 68-71. [49] 王勇智, 吴頔, 石洪华, 等. 近十年来渤海湾围填海工程对渤海湾水交换的影响[J]. 海洋与湖沼, 2015, 46(3): 471-480. [50] 黄少彬, 李开明, 姜国强, 等. 基于MIKE3 模型的珠江口水体交换研究[J]. 环境科学与管理, 2013, 38(8): 134-140. [51] 陈瑶泓伶, 袁洪涛. 天津南港污水排海工程对海域环境影响的数值模拟[J]. 水道港口, 2014, 35(5): 539-544. [52] 薛立梅. SMS系统软件在水利工程中的应用[J]. 东北水利水电, 2010, 28(11): 63, 68. [53] 张明进, 张华庆. SMS水动力学软件[J]. 水道港口, 2006, 27(1):57-59. [54] 吴志易, 徐项煜. 基于SMS的长江口-杭州湾海域建模[J]. 中国水运, 2013, 13(12): 125-126. [55] 陈志娟, 拾兵, 韩艳. SMS 在黄河口水流数值模拟中的应用[J]. 人民黄河, 2008, 30(8): 47-49. [56] 鲁海燕. SMS模型在杭州湾潮流模拟中的应用[J]. 浙江水利科技, 2003, (3): 4-6. [57] 喻良, 刘遂庆, 王牧阳. 基于水环境模型的水环境容量计算的研究[J]. 河南科学, 2006, 24(6): 874-876. [58] 曹立杰, 郭戈, 靳玉峰, 等. 基于传感器网络的海洋水质监测及赤潮预报系统的设计[J]. 大连海洋大学学报, 2014, 29(6): 664-668. [59] Takyi A K, Lence B J. Surface Water Quality Management Using A Multiple-Realization Chance Constraint Method [J]. Water Resources Research, 1999, 35(5): 1657-1670. [60] 金明. 一维稳态河流水质的随机微分方程模型[J]. 水利学报, 1991, (2): 19-25. [61] 张荣祥, 刘键. 不确定性方法应用于水质模型中的研究[J]. 环境与生活, 2014, (10): 57, 59. [62] 扈华, 王冬青. T-S 模糊神经网络在水质评价中的应用研究[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版), 2015, 36(4): 128-132. [63] 田一梅, 刘扬, 王彬蔚. 不确定水质模型在城市河流水质模拟中的应用[J]. 土木建筑与环境工程, 2011, 33(3): 119-123. [64] Hartnett M, Nash S, Mills P. The Development of a GIS-Based Water Quality Model[J]. River Basin Management II, 2003, 60: 401-409.

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