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数学模型在水环境评价、防洪评价和排污口论证等领域中的重要作用，随着人类活动的不断增加和环境问题的日益突出，对水资源和水环境的保护与管理变得至关重要。为了更好地理解和应对这些挑战，数学模型成为一种强大的工具，能够提供量化的分析、预测和决策支持。
数学模型在水质、水量和水生态等方面发挥着重要作用。通过建立水质模型，我们可以模拟污染物的扩散和转移，评估水体的污染状况，并制定相应的水质改善方案。水量模型能够模拟流域的水循环过程，预测降雨-径流过程和地下水补给等，为水资源管理提供科学依据。此外，水生态模型可以帮助我们理解水生态系统的复杂性，预测物种分布和生态过程，为生态修复和保护提供决策支持。
在防洪评价领域，数学模型在洪水的模拟和风险评估中发挥着关键作用。洪水模型能够模拟洪水的形成、传播和演变过程，预测洪水的水位、流量和到达时间，从而为防洪设施的规划和管理提供科学依据。同时，洪水风险评估模型可以结合洪水模拟和脆弱性评估，量化洪水对区域的影响，帮助制定洪水风险管理策略。
排污口论证过程中，数学模型可以模拟污染物在水体中的传输和扩散过程，评估排放污染物对水环境的影响。这些模型能够帮助确定排污口的位置、数量和排放标准，优化排污策略，并提供水环境管理措施。水质评估模型则能够结合监测数据和水质指标，评估排污口对水体水质的影响程度，判断水体是否符合相关水质标准，并提供改善建议。
常用的数学模型软件，如HEC-RAS、MIKE系列软件、EFDC、Delft3D、FVCOM、SWAT+、SWMM等等。这些数学模型软件涵盖了不同的领域和应用范围，提供了丰富的功能和算法，以支持水环境评价、防洪评价和排污口论证等工作。然而，需要注意的是，数学模型只是辅助决策的工具之一，其应用仍需结合实际情况、合理设置参数和输入数据，并与现场监测相结合。此外，模型的准确性和可靠性也需要不断验证和改进，以保证其应用的科学性和有效性。不仅仅学习数学模型的建立方法，更重要的是如何将模型在规范及项目实际性质条件下模型的运用（学习所需软件环境，请大家自行准备）。
【主讲专家】：来自国内科研院所及重点高校，拥有丰富的科研及工程技术经验，长期从事水环境影响评价、防洪影响评价、入河排污口设置论证等专题研究，围绕水功能区划、水域纳污能力（水环境容量）核定、入河排污口设置论证、防洪影响评价实例发表论文30余篇，其中SCI/EI检索10篇，出版专著3部。主持省部级重点研究项目20余项，主持相关项目50余项。申请专利6件，获得专利授权3件。
专题一、一维水动力模型模拟一河道水流的应用
通过实例操作、掌握简单河道或复杂河网MIKE一维水动力模型（HD）、水质模型（AD）和建筑物模型（SO）模块的建模方法，并掌握其在防洪影响评价、环境影响评价和入河排污口设置论证中的应用。
1.1 MIKE11模型的整体架构
图1-MIKE11模型家族文件
1.2 河网文件的制作
图2-嘉陵江下游一维河网文件制作
1.3 河道断面文件制作
图3-嘉陵江下游一维河网文件制作
1.4 边界条件文件制作
图4-嘉陵江下游边界条件制作
1.5 模拟文件制作
图5-嘉陵江下游模型集成与运算
1.6 计算结果分析
图6-嘉陵江下游模型计算结果分析
专题二、一维复杂河网模型构建及建筑物设置
结合三峡库区河网模型为例：
2.1 复杂河网文件的制作
图7-三峡水库河网结构图
2.2 复杂河网边界条件的设置
图8-三峡河网模型边界条件设置
2.3 建筑物设置及其在防洪影响评价中的应用
图9-一维模型建筑设置
专题三、一维水质模型在环境影响评价中的应用
以深圳某河流治理工程为例，结合施工期和运行期工程，讲解MIKE11一维水质模型在：
3.1 水质模型预测范围
3.2 模拟预测指标 COD、氨氮、SS等指标的模拟预测分析
3.3 模拟预测工况
3.4 预测结果分析
图10-深圳河治理工程模拟范围图
专题四、平面二维水动力模型的构建河验证
以长江马鞍山采石河段为例，讲解平面二维水动力模型网格剖分，边界条件设置，模型验证等内容。
4.1 确定模型预测范围
图11-根据工程现状确定模拟范围
4.2 利用MIKE21 Mesh Generator进行网格剖分
图12-对模拟范围内的网格进行剖分
4.3 利用MIKE 21 Simulator构建模拟文件
包括设置计算时间、糙率参数、边界条件和输出文件格式设定
图13-对模拟文件进行设置
4.4 模型验证
图14-对模拟进行验证
专题五、平面二维水动力模型在防洪影响评价中的应用
学习如何利用不同的方法在平面二维数学模型中概化码头、桥墩等建筑物，分析工程运行前后对上下游洪水位、流速、流向的影响
5.1 如何在MIKE21模型中概化涉水工程
图15-通过局部加糙的方式概化码头
图16-通过网格排除法方式概化码头
图17-直接在计算文件中添加一个引桥墩
5.2 分析工程运行前后洪水水位变化
图18-工程前后洪水位变化
图19-工程前后洪流速变化
专题六、平面二维水动力水质模型在入河排污口论证中的应用
以典型案例为教材，讲解基于二维水质模型的大型河流入河排污口的水环境影响预测
6.1 利用MIKE Mesh Generator剖分四边形网格
6.2 地形插值
图20-水质模型网格剖分与地形插值
6.3 计算工况设计
6.4 边界条件取值 皮尔逊III型曲线绘制，水位流量关系曲线选取设计水位
图21-某站最小月均流量频率曲线
图22-某站水位流量关系曲线
6.5 计算结果展示与数据处理
6.6 入河排污口设置影响分析与评价
图23-水质模型计算结果展示
注：请提前自备电脑及安装所需软件
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