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| 1 | SWAT模型在我国流域水环境模拟应用中的评估验证过程评价显示文摘模型评估验证是模型开发和应用过程中的重要环节,是管控模型应用于管理决策风险的重要手段.近年来,以SWAT模型为代表的流域水环境模型在我国流域水环境管理中得到广泛应用,但模型评估验证过程尚缺乏规范性指导.结合SWAT模型建模过程和模型评估验证的基本步骤,梳理总结SWAT模型评估验证过程的评价方法,针对确定研究或决策目标、获取输入数据、构建模型、模型率定验证、展示模型结果等5个阶段分别设计评价指标.筛选中国知网收录的2015—2017年发表的以SWAT模型为主题的428篇学术论文作为研究对象,评价现有研究的模型评估验证过程,分析我国SWAT模型评估验证的现状以及存在的问题和不足.评价结果表明,我国现有的SWAT模型应用研究总体比较重视模型评估验证过程,能够清晰定义研究区域、建模目标和期望产出,说明输入数据来源和质量以及模型概化、参数灵敏度分析、参数识别、不确定性分析的方法和结果,模型模拟效果较好.但是,针对SWAT模型评估验证方法的研究较少,在模型参数识别方面还存在参数选取未考虑研究区域特征、参数识别结果不合理等问题.建议在SWAT模型应用研究中关注参数灵敏度分析和参数识别,结合研究区域特征建立本地化应用数据库,加强模型评估验证方法研究.当模型应用于流域水环境管理决策时,应完整地开展模型评估验证,并分析模型不确定性对决策的影响. | 荣易 秦成新 孙傅 杜鹏飞 | 2020 | 环境科学研究2020，33，11： | 19 |
| 2 | 基于人工神经网络和粒子群优化的初期雨水调蓄池设计方法研究显示文摘城市地表径流所产生的非点源污染是城市水系水质恶化的主要原因,设置初期雨水调蓄池是缓解地表径流污染最经济有效的手段之一。目前,初期雨水调蓄池一般采用经验方法设计,没有考虑汇水区污染物累计特性、污水处理厂处理规模、可用征地等客观条件,初期雨水调蓄池的截污效果有限。本文利用SWMM模型模拟分析了地表径流污染物累积特性,利用人工神经网络得到各调蓄池不同截污率与对应总截污量之间的高精度非线性数学模型;结合该模型,以调蓄池总截污量最大为优化目标,以污水处理厂处理规模和可用征地为约束条件,采用粒子群优化算法得出各调蓄池的优化截污率;结合各调蓄池截污率与径流量累积量之间的关系,得出各调蓄池的设计容积,并与国内常用的设计方法进行对比。分析表明,本文提出方法可在满足约束条件下实现截污效果最大化,采用本文提出方法设计的调蓄池在土地使用率和截污效果上均优于规范设计法。该方法合理、高效和适用范围广,可为城市初期雨水调蓄池设计提供技术支撑。 | 何胜男 陈文学 刘燕 穆祥鹏 | 2020 | 水利学报2020，51，12： | 13 |
| 3 | 动态水环境容量研究——以潇河流域为例显示文摘传统的水环境容量以90%设计枯水流量为计算条件,存在水文计算条件单一、水环境容量不易管控等缺点。考虑河道流量与入河污染物影响下的水环境容量逐月变化,提出了基于水文过程与污染源变化条件下的动态水环境容量与入河污染管控计算方法。以山西潇河流域晋中段为例,计算了研究流域两水功能区的逐月水环境容量及其余量,运用MIKE11模型计算了逐月允许的动态入河污染负荷。研究结果表明:(1)2019年水功能区A的COD和氨氮水环境容量阈值分别为138.37~216.54 t和6.38~14.19 t,7-10月水环境容量较大;水功能区B的COD和氨氮水环境容量阈值分别为417.67~821.05 t和9.32~29.49 t,5-8月份水环境容量较小。(2)在满足水功能区目标水质的基础上,2019年水功能区A允许的入河负荷均大于现状入河量,汛期COD和氨氮容量余量较多;水功能区B在1月、2月应削减氨氮0.003、0.086 t;削减COD 0.05、0.143 t,4-7月份允许的污染负荷大于实际入河量,余量较多。计算的动态水环境容量能够客观反映变化水文条件下的水环境容量及其余量实际,给出了满足河道水质目标前提下的入河污染物允许阈值,为流域水环境保护与管理提供重要参考和新思路。 | 张秀菊 王宝斌 徐小溪 李秀平 王灵生 | 2022 | 中国农村水利水电2022，，2： | 8 |
| 4 | 基于多断面水质达标的河网区点面源污染负荷优化分配模型显示文摘从污染物总量控制的核心——污染负荷分配的角度出发,对水系复杂的平原河网区点面源协同影响下污染负荷优化分配方案进行分析。通过引入水质达标保证率概念,将随机分析方法与确定性降雨产流、点面源产污及河网水动力、水质数学模型相结合,基于公平及可行性原则,以满足多控制断面水质达标保证率、点面源环境管控要求及污染治理水平为约束条件,构建了基于多控制断面水质达标保证率的点面源污染负荷优化分配模型。选取太湖某河网区域作为验证区域,区域点面源污染负荷优化分配后,各控制断面氨氮、总磷质量浓度均可达到全年90%水质达标保证率,表明所建模型是合理可行的,能够有效实现区域点面源污染负荷的优化分配,提高区域污染物全局管理效率。 | 陈丽娜 韩龙喜 谈俊益 张防修 林囿任 | 2021 | 水资源保护2021，37，6： | 8 |
| 5 | 面向水环境改善的城市河网动态水环境容量显示文摘为掌握城市河网动态水环境容量变化规律,构建了基于'空-地-水'一体化模型体系的城市河网动态水环境容量计算模型,以粤港澳大湾区惠州市金山湖流域为研究区域,定量核算了2017年金山湖流域COD和TP动态水环境容量。结果表明,模型模拟的流量、COD和TP浓度率定、验证的相对误差均在14.04%以内;2017年,金山湖流域COD和TP水环境容量整体呈先增大后减小的趋势,受降雨影响显著,逐日容量变化范围分别为238.55~3 027.49 kg/d和3.73~58.02 kg/d;枯水期水环境容量较小且与降水量负相关;丰水期的大雨或暴雨时期水环境容量明显提升,中小雨时期COD容量与降水量负相关,TP反之;保障生态基流能明显改善容量不足的问题,全年动态生态流量保障对金山湖流域水质达标率提升效果明显。 | 张万顺 李琳 彭虹 张潇 夏函 张紫倩 | 2022 | 水资源保护2022，38，1： | 6 |
| 6 | 妫水河入官厅水库水污染成因及减排措施评估显示文摘为保障妫水河入官厅水库入流水质达标,分析水质成因,分步制订水质改善措施。采用MIKE21耦合植物作用的Ecolab生态水质模型,对妫水河下游入官厅水库断面至东大桥断面、支流三里河水域进行模拟。通过对丰水期和枯水期监测数据及模拟结果进行分析,流域上游来流水量及水质、区间污染源及河流湿地等自净作用是影响官厅水库入流水质的主要原因,其中:妫水河入流污染负荷对水库入流水质贡献率最大,丰枯水期氨氮、总磷和总氮的贡献率分别为18.32%~45.76%、9.31%~31.17%和29.34%~67.56%;区间入河污染源氨氮、总磷和总氮削减率分别为19.41%、31.31%和24.94%;丰枯水期河道自净对氨氮、总磷和总氮削减率分别为44.85%~61.29%、51.40%~77.92%和8.40%~23.06%。为改善官厅水库入流水质,在流经城市区的妫水河下游及三里河修建了河流湿地公园,对区域污染源进行截污,使得入库水质可达到Ⅲ类水。为长远确保官厅水库的水质,控制来流水质和加强流域治理是关键,同时营造岸带湿地,对水质改善有积极的作用。研究结果及方法可为水库污染防治及负荷量削减提供理论依据。 | 李亚娟 杜彦良 刘培斌 王世岩 毕二平 高晓薇 殷淑华 | 2021 | 南水北调与水利科技(中英文)2021，19，2： | 4 |
| 7 | 拟建鄱阳湖水利枢纽对湖区水环境容量的影响显示文摘采用水动力水质模型模拟了鄱阳湖在极端退水年(2016年)和一般退水年(2017年)两种退水工况下拟建鄱阳湖水利枢纽建设前后的水动力水质过程,并构建湖区水环境容量模型评估了鄱阳湖拟建水利枢纽对湖区水质和水环境容量的影响。模拟结果表明:枢纽建设运行能显著增加鄱阳湖的水体体积,每月最大可增加77%;在退水初期主要降低湖泊中部的TP质量浓度,在极端退水年的退水后期会导致闸上TP质量浓度升高,在一般退水年则会导致闸上TP质量浓度降低,但对COD_(Mn)和NH_(3)-N质量浓度空间分布无明显影响;在极端退水年,枢纽建设运行会导致COD_(Mn)、NH_(3)-N和TP质量浓度增大,而在一般退水年则会导致TP的质量浓度降低;枢纽建设运行能显著提升COD_(Mn)和NH_(3)-N的水环境容量,在一般退水年会增大TP的水环境容量,但在极端退水年TP的水环境容量可能降低。 | 姚斯洋 林妙丽 陈诚 何梦男 崔桢 陈求稳 | 2023 | 水资源保护2023，39，1： | 2 |
| 8 | 不同时空计算尺度对水环境容量评估差异的影响分析显示文摘水环境容量常以90%保证率最枯月流量作为计算条件,又容易忽略其空间分布差异,故易导致“过保护”或工程建设成本过大等问题。考虑河道流量及污染物入河量的时空变化特点,本文以江西省九江市两河流域为例,研究了不同时空计算尺度对水环境容量评估差异的影响。结果表明,随着时间尺度的增加,全年的水环境容量变化范围缩小,差异性降低;空间尺度变化对两河的水环境容量影响较小,但同一尺度下各个子计算单元的理想水环境容量呈现出上游至下游逐渐增大的趋势;不同时空尺度下动态水环境容量能客观反映水环境容量的实际变化特征,能为水环境保护工程提供建设依据。 | 陈江海 | 2022 | 中国资源综合利用2022，40，9： | 2 |
| 9 | 河道水质高效高分辨率数值模拟及评估模型研究显示文摘为更好地模拟水污染事件中多组分污染物输移衰减反应过程并对水质指标进行快速评估,该文全面耦合了二维水动力模型与多组分水质模拟及评估模型,根据GB3838-2002地表水环境质量标准,同时引入图形处理器GPU(graphics processing unit)加速技术,构建了一个可对多种水质变量输移及相互反应过程模拟评估的河道水质高效高分辨率数值模拟及评估模型。采用理想地形算例与规则水渠地形算例,验证模型的精度和稳定性,同时根据银川市西大沟COD和NH3-N等水质变量的监测数据对其一级衰减反应系数进行率定,模拟评估城市溢流污染在海绵改造和生态修复等拟建工程措施建设前后对西大沟断面水质的影响。结果表明,该模型可模拟高分辨率地形的多种水质变量输移及相互反应过程,两个验证算例纳什系数分别为1和0.984,模型具有较好的可信度。在旱天无溢流污染情况下,西大沟断面水质均为准Ⅳ类水质;在雨天,城市溢流污染对西大沟影响较大,是导致西大沟水体发生黑臭的一个重要因素,但水环境工程措施对黑臭水体的治理效果明显。模型对城市沟渠水质模拟预测及评估效果较好,以期可为城市水环境工程建设提供相关参考。 | 栾广学 侯精明 杨露 李欣怡 吕佳豪 张文晴 孙学良 | 2022 | 水动力学研究与进展(A辑)2022，37，3： | 1 |
| 10 | 某城市界河环境容量分配与污染负荷管控探讨显示文摘城市界河涉及多个责任主体,是当前环境治理的“问题”区域。针对环境容量分配与污染负荷管控问题,综合考虑自然水循环过程、人类用排水过程、社会经济发展等多个因素,利用一维水质模型和层次分析法,以某城市界河为例,探索了多工况下界河环境容量分配与污染负荷管控方案。建议在合理分配责任主体环境容量的基础上,确定各自不同污染源削减方案。通过完善节水管理、管网建设控制点源污染,采取测土施肥、建设管网、原位修复等治理方案治理非点源、内源污染。 | 王天姿 胡素端 陈德业 汪子雄 柳丽芬 汪天祥 | 2022 | 水利与建筑工程学报2022，20，3： | 1 |
| 11 | 缓流型河道中氮在藻华暴发期的形态转化特征显示文摘傍城河流由于接纳了不同来源人类活动排放的氮素,使得水体中的氮含量较高,而且这些河流在穿越城市的过程中由于流速较缓,在夏季高温的时候很容暴发藻华,从而影响水体景观质量。藻华暴发过程中藻类会选择性利用不同形态氮素,进而影响着水体中氮的形态和含量。该文以北方傍城河流海河干流为例,研究了藻华暴发期间氮的形态特征及转化过程。结果表明:海河干流水体中的氮的含量较为充足,NH_(3)^(-)N和NO_(3)^(-)-N占TN的比例分别为30.23%和35.08%,在空间上,海河干流下游段的氮营养盐含量较中上游含量要高。藻华暴发主要发生在7-9月,由于NH_(3)^(-)N和NO_(3)^(-)-N的来源较为充足,浓度变化不显著,而有机氮的浓度呈现显著的上升趋势。水体中NH_(3)^(-)N和NO_(3)^(-)-N的δ^(15)N平均值分别为7.87‰和7.32‰,反映了水体中的氮素来源于生活污水的特征。藻华暴发期间,NO_(3)^(-)-N的δ15N值呈现降低趋势,藻类颗粒物中δ^(15)N和C/N比值也同时降低,说明海河干流藻华暴发期间藻类在利用氮素的时候降低了δ^(15)N的值。而NO_(3)^(-)-N的δ^(18)O值以及NO_(3)^(-)-N的δ^(15)N和δ^(18)O比值结果表明水体中的硝化作用和反硝化作用相对较弱。整体上,海河干流藻华暴发期间,水体中的氮素经过藻类生物体转化的作用效应要大于硝化和反硝化的作用效应。 | 李安定 么旭 张彦 刘红磊 刘晶晶 马喆 孙颖 | 2021 | 环境科学与技术2021，44，11： | 0 |
| 12 | 基于QUAL2K模型的滦河流域动态水环境容量研究显示文摘传统的水环境容量核算一般以一定保证率下的设计枯水流量为计算条件,存在水文计算条件单一、水环境容量不易管控等不足。本文通过滦河流域污染排放调查核算,基于QUAL2K模型建立水质模型,对流域水质进行逐日模拟,并根据模拟结果计算滦河流域主要河流逐日COD、氨氮和总磷的水环境容量。本研究计算的动态水环境容量能够较为客观地反映水文条件变化下的动态水环境容量,给出满足河道水质目标前提下逐日入河污染物允许阈值,为流域水环境保护与精细化管理提供数据支撑。 | 赵征鸿 李中华 秦顺兴 金慧雨 陈婉琪 涂俊 马蔚纯 | 2023 | 复旦学报(自然科学版)2023，62，5： | 0 |
| 13 | 三岔湖眉山片区水环境污染现状及水环境容量研究显示文摘三岔湖眉山片区是眉山东部新城下一步重点发展区域,其高质量发展受水环境质量和水资源现状的影响较大,为实现片区发展与水环境保护的和谐,本论文对三岔湖眉山片区水环境污染现状及水环境容量进行了分析。本研究采用ArcGis确定片区内绛溪河、祥符寺河和石板河3条主要入库河流的汇水范围,通过水质监测数据分析其现状水质达标情况,对各汇水范围内的污染源进行调查统计并计算污染负荷,并对远期2030年的污染源进行了预测,结合一维稳态水质模型核定纳污能力空间。结果表明:三岔湖眉山片区3条主要入库河流均存在不同程度超标,主要超标因子为COD和TP;2021年主要污染源为畜禽散养和农业面源,绛溪河控制单元污染负荷占比最大,2030年主要污染源为城市面源和城镇生活污染,直接入库控制单元占比最大;绛溪河流域2021年达标需削减COD 11.357t/a、总磷0.068t/a,祥符寺河需削减COD 4.711t/a,石板河需削减COD 4.006t/a。本研究通过污染源、水环境容量及达标对策分析,以期为下一步新区的产业引入、生态环境保护及水资源保障等方面提供基础数据及理论参考。 | 郭明昆 肖杰 陈亚平 高东东 汤冰冰 陈薇静 | 2023 | 四川环境2023，42，4： | 0 |
| 14 | 多水源补给的宿迁市黄河故道水量-水质耦合优化调控显示文摘为了实现黄河故道水量和水质双重保障目标下的耦合优化调控,需要综合考虑水量补给渠道、水质改善目标、经济成本和技术难度等多重因素。研究基于黄河故道11级梯级蓄水工程和骆马湖、中运河、洪泽湖对黄河故道的补给关系,充分利用和优化分配周边水系水源,通过建立水量-水质耦合模型,开展多种水资源配置方案的数值模拟与方案比选,提出多水源补给的黄河故道优化调度方案。结果表明:在“高水高用、低水低用”的基础上每月增加小额生态补水量(0.42亿~0.52亿m3),成本适中、技术难度低,且水质改善效果较好,2018年(现状年)和2025年(规划水平年)水质综合改善率分别为22%和9%,水质总体达标率分别为82%和93%,调水成本分别比单一水源(“高水”)成本降低16%和24%。 | 王文琪 王思如 罗嘉西 陆毅 胡继成 赵士文 孙金华 | 2023 | 人民黄河2023，45，7： | 0 |
| 15 | 九江市琵琶湖外源污染模拟与削减控制工程设计显示文摘针对九江市琵琶湖因长期受到污染导致水体黑臭的问题,借助Digital Water城市排水管网模拟系统,提出了一套适用于琵琶湖外源污染物削减控制的方法体系,研究过程包括:①梳理研究区排水系统及排口性质;②计算排口和面源污染物负荷产生量;③依据水质目标、生态本底等分析计算水环境容量;④结合水环境控制目标,对研究区提出污染物削减标准;⑤制定污染物削减控制方案;⑥分析整治方案的目标可达性。结果表明,琵琶湖在实施截污工程、水质净化站工程、生态清淤工程、补水活水及生态修复工程和景观提升工程等削减控制工程后,湖区水质明显改善,全年污染物排放总量达到地表Ⅳ类水要求,对COD、BOD_(5)、NH_(3)-N、TN和TP的削减率分别为79%、85%、96%、95%和91%,达到预期目标。 | 向莹 黄守斌 黄安 牛振华 | 2023 | 中国给水排水2023，39，6： | 0 |
| 16 | 滇中高原水库外源污染负荷贡献解析与环境容量核算显示文摘为探究高原型水库上游流域的污染负荷来源及其贡献率,并计算水库的水环境容量,以云南高原柴石滩水库为研究对象,应用排污系数法估算了水库上游流域污染来源,运用水文和水质同步监测资料计算入库污染负荷,采用富营养化模型核算了不同水质目标情景下水库TN和TP的最大容量.结果表明:(1)柴石滩水库及其以上流域主要特征污染物为TN和TP;(2)水库上游流域的COD和TP主要来源于农村面源污染,贡献率分别为49.40%和50.11%;NH_(+)^(4)-N和TN主要来源于城镇生活污染,贡献率分别为45.76%和33.77%;农村面源污染贡献中,陆良县COD和TP贡献率最大,分别为34.82%和36.82%;城镇生活污染贡献中,麒麟区COD、NH_(+)^(4)-N、TN和TP贡献率最大,均高达65%.(3)COD、NH_(+)^(4)-N、TN和TP污染负荷入河量分别为28050.90、2465.16、4680.54和870.93 t·a^(-1),TN和TP污染负荷入库量分别为4637.80 t·a^(-1)和125.04 t·a^(-1).(4)水质控制目标为Ⅲ类时,TN和TP的环境容量分别为1102.62 t·a^(-1)和54.85 t·a^(-1).农村面源污染和城镇生活污染源是柴石滩水库上游流域的主要污染源,属于优先控制源,研究结果可为高原型水库流域的污染源治理提供科学的理论依据. | 郭玉静 李红兵 王树明 白乙娟 任良锁 丁爱中 | 2023 | 环境科学2023，44，3： | 0 |
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