灞河流域水环境数值模拟研究

作者：陈军; 吴程; 李爽; 王颖; 龚毅

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2022, 50(09): 80-88.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2022.09.010

• 灞河流域
• 水环境模拟
• 水质评价
• 数值模拟
• BP神经网络

【目的】对灞河流域水环境状况进行数值模拟分析，为湖泊型城市河道水质时空分布特征及水质类型主导性指标的分析提供参考。【方法】利用DHI MIKE21FM中的HD模块耦合Ecolab模块，选取溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、叶绿素a（Chl-a）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）共5项指标作为水环境模型的状态变量，参考WQ模板中各指标的生化反应方程并对其修改后，以灞河流域下游城区段内灞河和浐河为研究对象，构建了适用于研究区的水环境模型，利用该水环境模型分析了基准年、丰水年、平水年与枯水年条件下灞河口水质特征，采用BP神经网络算法计算了灞河流域的时均综合水质类型，并对其空间分布进行了分析；采用主成分分析法（PCA）评估了灞河流域时均综合水质类型的主导性指标。【结果】灞河口水质超标因子主要为NH3-N和COD,丰水年与平水年超标时间较基准年有所增加。浐河和灞河交汇前，灞河时均综合水质类型为Ⅱ类，浐河时均综合水质类型为Ⅳ类。浐河和灞河交汇后，灞河时均综合水质类型下降至Ⅳ类。研究区水质类型主导性指标为COD和NH3-N。【结论】灞河流域时均综合水质类型在不同水文条件下基本都处于Ⅳ类。所构建的水环境模型在湖泊型城市河道水质时空分布特征及水质类型主导性指标分析中具有较好的精度和普适性。

• 单位
  中国电建集团市政规划设计研究院有限公司; 西安理工大学; 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司