綜合水質模型是指描述多個水質項目（組分）相互作用的數學表達式。水體中各有關的水質項目一般均有密切關係，要全面描述水體的水質，就需要對多組分的綜合體系建立水質模型。
基本介紹
- 中文名：綜合水質模型
- 外文名：integratedwaterqualitymodel
- 學科：水利工程
- 領域：工程技術
簡介,發展歷史,歷史成就,QUAL-Ⅱ,作用,套用,
簡介
綜合水質模型是指描述多個水質項目（組分）相互作用的數學表達式。水體中各有關的水質項目一般均有密切關係，要全面描述水體的水質，就需要對多組分的綜合體系建立水質模型。
發展歷史
綜合水質模型是隨著人們對水污染的認識不斷提高和大容量計算機的出現而發展起來的。1925年美國學者H，W．斯特里特和E．B．費爾普斯建立的生化需氧量（BOD）和溶解氧（DO）的耦合方程式，其源與匯項只考慮了大氣與水中的氧交換項和BOD總的耗氧，未區分出碳化階段生化需氧量（CBOD）和硝化階段生化需氧量（NBOD）。此後，發現BOD應分為CBOD和NBOD，水質方程組的個數就由2個增至3個，在源與匯項中分別考慮CBOD與NBOD的耗氧。隨著認識的深入，又發現NBOD應分為氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮等3項，水質方程組個數便增至5個。20世紀60年代末又發現，水質模型計算的結果與實測值仍有較大誤差。究其原因，是未考慮植物對營養物質的吸收和太陽照射下的藻類光合作用產氧。於是，又計入了浮游植物和浮遊動物的氧平衡，水質方程組個數也由5個增至7個，源與匯項中增加了藻類光合作用產氧率和呼吸耗氧率。隨後發現浮游植物的生長，不僅與3種含氮物質有關，而且與磷的含量有很大關係。因此，又計入有機磷和磷酸鹽這兩種物質，水質方程組個數增至9個。
歷史成就
1971年美國建立了QUAL－I模型，相當於5個水質方程的情況，套用較成功。在此基礎上，1973年又提出了QUAL－Ⅱ模型，並於1976年作了修改。此模型可以模擬13種物質。1977年美國又提出了一種包括15種物質在內的綜合水質模型RMA－12。1987年以來，中國學者運用QUAI-Ⅱ模型解決了大量河流水質規劃、水環境容量計算等問題，並結合國內實際情況，對該模型進行了改進。
QUAL-Ⅱ
QUAL-Ⅱ模型模擬的13種物質為：溶解氧、生化需氧量、溫度、藻類一葉綠素α、氨氮、亞硝酸氮、硝酸氮、溶解的正磷酸鹽，大腸桿菌、1種任選的可衰減組分、3種難降解的惰性組分。
作用
QUAL一Ⅱ模型可以研究入河污水負荷（包括數量、質量和位置）對受納河流水質的影響，也可用來研究非點源問題。此模型既可作為穩態模型使用，也可作為動態模型使用，並適用於枝狀河流。假設河流中的平流和離散作用只在主流方向上，便可建立一維的河流綜合水質模型。
套用
QUAL-Ⅱ此模型適用於沿河有多條支流和多個排污口、取水口，並允許入流量有緩慢變化的情況；也可用於計算靠增加河流流量來滿足預定溶解氧水平時所需要的稀釋流量。
