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EFDC建模方法及在地表水环境评价、水源地划分、排污口论证中技术应用教程

已有 588 次阅读 2024-5-9 16:33 |个人分类:水文水动力|系统分类:科研笔记

前沿

近年,随着水环境问题的凸显,地表水水环境状况不仅是公众关注的焦点,也是环保、水务等部门兼管的重点,已成为项目审批、规划制定,甚至领导考核的决定因素,特别是国务院水十条即将出台,必将掀起新一轮的地表水环境质量政策、规划、科研的高潮。为了定量地描述地表水环境质量与污染排放之间的动态关系,EFDC、MIKE、Delft3D、Qual2K等数值模型被广泛应用在环境、水务、海洋等多个领域。Environmental Fluid Dynamics Code(EFDC)是一款用于模拟江河,湖泊,河口,水库,湿地,近海表层水系统中三维流动,溶质运输以及生物化学过程的通用模型包。EFDC模型最初是由威廉玛丽大学海洋学院维吉尼亚海洋科学研究所(VIMS)的John Hamrick等人开发的公共领域软件(Hamrick, 1992)。在美国环保署(EPA) 的支持下,EFDC已成为最大日负荷总量计划(TMDLs)推荐模型家族中的一个重要成员,并越来越被国内科研工作者所青睐,在水环境容量测算、水沙特性研究、环评规划等方面都有应用。EFDC是免费开源的数值模型,相关参数上百项,但目前EFDC相关的介绍和实例很少,中文书籍就更少,对初学者来说,很难快速掌握和应用EFDC去解决实际问题;此外,由于EFDC免费开源,还处在半成熟阶段,使用过程中还需要大量实践经验。

一:软件安装

1.1 EFDC安装   1.2 EFDC-Explorer安装

1.3 Delft3D安装 1.4 Google Earth安装

二:EFDC模型

3.1 EFDC模型   3.2 EFDC-DSI模型

3.3 EFDC的适用范围   3.4 通过建模方法讲解三:一维河流模拟

3.1 一维河流网格划分 3.2 一维河流初始条件设置

3.3 一维河流边界条件设置

3.4 一维河流水动力及Dye模拟

四:建模前处理4.1 学习如何获取地图背景    4.2学习对背景进行配准

4.3 湖岸线绘制    4.4 河床地形测量及数字化

4.5 基于Google地图提取岸线  4.6 练习配准及岸线提取

五:EFDC网格剖分

5.1 熟悉网格剖分工具CVLGrid

5.2 利用CVLGrid划分正交曲线网格

5.3 利用Delft3D 划分正交曲线网格

5.4 练习绘制一维网格

5.5 练习绘制二维网格

六:EFDC二维湖库水动力模拟/非保守染色剂模拟

6.1 二维湖库网格构建

6.2 二维湖库初始、边界条件设置6.3二维水动力设置及模拟6.4二维水动力结果查看6.5二维保守、非保守染色剂模拟6.6二维水龄模拟

七:EFDC水质模型参数及原理

7.1 EFDC水质参数  7.2 EFDC水生态动力学原理

八:EFDC一、二、三维湖库水质模拟

8.1一维河流COD、DO模拟   8.2一维河流氨氮、硝态氮模拟    

8.3二维湖库温度模拟 8.4三维湖库水质设置及模拟    

8.5 EFDC三维水质结果查看 8.6 三维水质模拟结果输出

九:基于EFDC的地表水环境影响评价案例

9.1地表水环评规范解读  9.2地表水环境影响评价案例分析9.3地表水环评案例建模数据准备 9.4水动力模拟及验证9.5 COD模拟及验证             9.6河流水环境容量测算9.7河流治污规划情景分析       9.8 污染源排放敏感性分析

十:基于EFDC的地表水水源地划分案例

10.1地表水水源地划分规范解读10.2水源地案例网格划分       10.3三维水动力模拟及验证10.4三维水温模拟及验证       10.5三维水质模拟及验证10.6水源地划分方案多情景模拟 10.7划分方案模拟结果分析

十一:基于EFDC的排污口论证案例

11.1 EE10软件操作方法  11.2 EE10新功能

11.3排污口论证规范解读    11.4三维模型网格剖分

11.5排污口基础数据调查要求  11.6排污口案例水动力建模

11.7排污口COD模拟及验证    11.8多排污口贡献模拟计算   

11.9排污口计算结果查看

十二:EFDC源码

12.1 EFDC源码12.2 源码编译

原文练级详见公众号:技术科研吧



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