【摘要】：水環(huán)境模型具有投資少、運(yùn)行周期短、效率高、有靈活性等優(yōu)勢(shì),在水環(huán)境監(jiān)測(cè)、水環(huán)境模擬、水環(huán)境管理和修復(fù)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(yīng)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(jìn)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(yīng)用于具體的實(shí)際工程問題時(shí)得到可靠、準(zhǔn)確的結(jié)果,我國有關(guān)部門亟需建立系統(tǒng)科學(xué)的地表水環(huán)境質(zhì)量模型評(píng)價(jià)體系,以科學(xué)地確定不同模型在編制各種法規(guī)文件時(shí)或在各種具體工程問題中的適用性。本文針對(duì)地表水環(huán)境質(zhì)量模型評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法開展了以下工作:采用文獻(xiàn)計(jì)量方法,全面分析了常用地表水環(huán)境質(zhì)量模型的應(yīng)用頻次現(xiàn)狀,并與其各自的模擬能力等功能屬性相對(duì)照,總結(jié)了各模型的應(yīng)用現(xiàn)狀與其真實(shí)能力的匹配情況,表明了建立系統(tǒng)、科學(xué)的地表水環(huán)境質(zhì)量模型評(píng)價(jià)體系的必要性。通過對(duì)地表水環(huán)境質(zhì)量模型的特性及其應(yīng)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系,提出了基于層次分析法的模型評(píng)價(jià)方法,制定了模型評(píng)價(jià)的規(guī)范化步驟及評(píng)價(jià)指標(biāo)定量分析的參考細(xì)則。在綜合考慮水流條件和彎道平面形態(tài)的基礎(chǔ)上,提出了彎道水流試驗(yàn)復(fù)雜程度的判別方法和復(fù)雜度參數(shù)?的計(jì)算方法。水動(dòng)力學(xué)條件計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)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(zhǔn)確模擬是研究天然水體中水流運(yùn)動(dòng)、泥沙輸運(yùn)、污染物遷移變化等問題的基礎(chǔ),是評(píng)價(jià)地表水環(huán)境質(zhì)量模型精確度的一個(gè)重要依據(jù)。本文通過對(duì)一系列典型彎道試驗(yàn)復(fù)雜度的定量分析,歸納出具有代表性的試驗(yàn),為模型評(píng)價(jià)中代表性試驗(yàn)案例的選擇提供科學(xué)的參考依據(jù)。應(yīng)用地表水環(huán)境質(zhì)量模型評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法,按照模型評(píng)價(jià)的規(guī)范化步驟,分別針對(duì)河道三維流場(chǎng)的模擬問題和流域非點(diǎn)源污染問題,進(jìn)行了SWAT、ELCIRC、MIKE 3FM、3DMMC和HEC-6模型的評(píng)價(jià)實(shí)例研究,關(guān)鍵指標(biāo)的定量分析采用代表性案例進(jìn)行驗(yàn)證,數(shù)值模擬精度采用范數(shù)分析、相對(duì)誤差分析等方法。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X824

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本文編號(hào)：2691654