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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.2 国内外研究概况3

1.2.1 河流水量数学模型研究概况4

1.2.2 河流水质数学模型研究概况8

1.2.3 河流水量水质数学模型耦合研究概况11

1.2.4 流域水环境预警研究概况11

1.2.5 存在的主要问题11

1.3 研究区域简介12

1.3.1 河流水系概况12

1.3.2 水资源概况14

1.3.3 社会经济概况14

1.3.4 水利工程概况15

1.3.5 水环境概况16

1.3.6 水资源及水环境问题18

1.4 主要研究内容19

第2章 闸控大型河网水文－水动力－水质耦合数学模型22

2.1 模型整体框架22

2.2 河道径流模拟模块24

2.2.1 一维河网水动力学模拟24

2.2.2 径流演进水文学模拟30

2.2.3 平面二维水动力学模拟32

2.3 闸坝调度过程模拟模块37

2.3.1 基本方程37

2.3.2 数值算法38

2.4 河道水质模拟模块43

2.4.1 基本方程43

2.4.2 一维河网水质模型数值算法47

2.4.3 平面二维水质模型数值算法49

2.5 区间入流及入河污染负荷估算模块51

2.5.1 区间入流过程估算51

2.5.2 区间入河污染负荷过程估算51

2.6 水质预警实时校正模块53

第3章 实证建模Ⅰ：淮河中游河网水量数学模型56

3.1 模型结构56

3.2 河道地形62

3.2.1 一维模型地形62

3.2.2 二维模型地形63

3.3 模型参数65

3.3.1 一维河网水量模拟模型参数65

3.3.2 平面二维水动力模拟模型参数68

3.4 一维河网水量模拟模型验证69

3.4.1 模型率定69

3.4.2 模型检验73

3.4.3 精度评定78

3.5 平面二维水动力模拟模型验证81

3.5.1 模型率定81

3.5.2 模型检验83

3.5.3 精度评定88

第4章 实证建模Ⅱ：淮河中游河网水质数学模型89

4.1 模型结构89

4.2 模型参数89

4.2.1 综合扩散系数91

4.2.2 生化降解系数93

4.3 一维河网水质模拟模型验证94

4.3.1 模型率定94

4.3.2 模型检验98

4.3.3 精度评定102

4.4 平面二维水质模拟模型验证104

4.4.1 模型率定104

4.4.2 模型检验109

4.4.3 精度评定115

第5章 模型应用：水污染事故应急预警与调度118

5.1 水污染事故情景设置118

5.2 方案Ⅰ——前期大流量快速下泄119

5.2.1 淮干来水偏枯（Q=100m3/s）119

5.2.2 淮干来水中等（Q=200m3/s）121

5.2.3 淮干来水充沛（Q=300m3/s）123

5.2.4 对比分析125

5.3 方案Ⅱ——后期大流量快速下泄126

5.3.1 淮干来水偏枯（Q=100 m3/s）126

5.3.2 淮干来水中等（Q=200 m3/s）128

5.3.3 淮干来水充沛（Q=300 m3/s）130

5.3.4 对比分析132

5.4 方案Ⅲ——小流量慢速下泄133

5.4.1 持续下泄133

5.4.2 分期下泄134

5.4.3 对比分析135

5.5 应急调度方案优选135

第6章 流域水环境预警与管理系统平台137

6.1 系统架构137

6.1.1 逻辑架构137

6.1.2 技术框架138

6.2 系统开发平台及关键技术139

6.2.1 J2EE139

6.2.2 FLEX141

6.2.3 GIS142

6.3 系统数据库144

6.3.1 属性数据库146

6.3.2 空间数据库146

6.4 系统功能146

6.4.1 水环境信息的数字化管理147

6.4.2 水环境实时预警148

6.4.3 水环境调度预警151

6.4.4 成果展示154

6.5 应用案例——2004年7月淮河流域特大水污染事故仿真156

6.5.1 水情再现成果157

6.5.2 水质再现成果162

6.6 应用案例——2012年7月上中旬水情水质过程预警168

6.6.1 水情预警成果169

6.6.2 水质预警成果175

参考文献179

后记187