【摘要】：水環(huán)境模型具有投資少、運行周期短、效率高、有靈活性等優(yōu)勢,在水環(huán)境監(jiān)測、水環(huán)境模擬、水環(huán)境管理和修復等研究中有著十分重要的作用。地表水環(huán)境質(zhì)量模型的飛速發(fā)展給此類模型的合理應用和有效管理帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。為了使此類模型能夠在進行各種環(huán)境相關(guān)決策的過程中合理地發(fā)揮作用、在應用于具體的實際工程問題時得到可靠、準確的結(jié)果,我國有關(guān)部門亟需建立系統(tǒng)科學的地表水環(huán)境質(zhì)量模型評價體系,以科學地確定不同模型在編制各種法規(guī)文件時或在各種具體工程問題中的適用性。本文針對地表水環(huán)境質(zhì)量模型評價指標及評價方法開展了以下工作:采用文獻計量方法,全面分析了常用地表水環(huán)境質(zhì)量模型的應用頻次現(xiàn)狀,并與其各自的模擬能力等功能屬性相對照,總結(jié)了各模型的應用現(xiàn)狀與其真實能力的匹配情況,表明了建立系統(tǒng)、科學的地表水環(huán)境質(zhì)量模型評價體系的必要性。通過對地表水環(huán)境質(zhì)量模型的特性及其應用現(xiàn)狀的全面分析,建立了地表水環(huán)境質(zhì)量模型的評價指標體系,提出了基于層次分析法的模型評價方法,制定了模型評價的規(guī)范化步驟及評價指標定量分析的參考細則。在綜合考慮水流條件和彎道平面形態(tài)的基礎上,提出了彎道水流試驗復雜程度的判別方法和復雜度參數(shù)?的計算方法。水動力學條件計算結(jié)果的準確度影響著水環(huán)境質(zhì)量模型的優(yōu)劣,彎道環(huán)流是天然河流中經(jīng)典的水流結(jié)構(gòu)之一,彎道水流結(jié)構(gòu)的準確模擬是研究天然水體中水流運動、泥沙輸運、污染物遷移變化等問題的基礎,是評價地表水環(huán)境質(zhì)量模型精確度的一個重要依據(jù)。本文通過對一系列典型彎道試驗復雜度的定量分析,歸納出具有代表性的試驗,為模型評價中代表性試驗案例的選擇提供科學的參考依據(jù)。應用地表水環(huán)境質(zhì)量模型評價指標及評價方法,按照模型評價的規(guī)范化步驟,分別針對河道三維流場的模擬問題和流域非點源污染問題,進行了SWAT、ELCIRC、MIKE 3FM、3DMMC和HEC-6模型的評價實例研究,關(guān)鍵指標的定量分析采用代表性案例進行驗證,數(shù)值模擬精度采用范數(shù)分析、相對誤差分析等方法。
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X824

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本文編號：2691654