基于GIS的流域水质模拟及可视化应用研究

摘要：

为探讨基于地理信息系统（GIS）的流域水质模拟方法，以宁波市皎口水库流域为例，应用ArcGIS的水文分析模块和空间分辨率为5 m的数字高程模型（DEM）生成研究区流域水系及各级汇水边界，并将流域水系划分为168个水质模拟单元。根据调查统计及实验方法获得流域污染负荷、径流量、河道水力参数、水质参数和边界浓度，并建立相应的地理信息数据库及水文水环境属性数据库。通过集成水质模型（WASP）与 GIS的空间分析功能，对流域水质时空变化特征进行模拟，并利用ArcGIS实现水质模拟结果的可视化表达和统计分析。结果显示：6个监测点的高锰酸盐指数、氨氮、总氮及总磷的模拟浓度与实测值的平均相对偏差分别为10.4%、18.7%、17.4%和19.9%，水库闸前监测点高锰酸盐指数逐日模拟值与实测值的平均相对偏差为7.5%，氨氮为13.3%，总氮为8.6%，总磷为18.6%，模拟浓度与实际监测值的总体趋势相符。研究表明，基于GIS的水质模拟方法能够应用于流域尺度水质时空分布规律的研究，利用GIS对模拟结果进行空间表达及统计分析为皎口水库流域水环境保护与污染控制决策提供了科学依据。

关键词：GIS、WASP、流域、水质模拟、可视化

分类号：X143(环境地学)

资助基金：浙江省自然科学基金资助项目LY14B070003；南京水利科学研究院水利部水科学与水工程重点实验室开放研究基金项目Yk914005；宁波市自然科学基金资助项目2009A610159

在线出版日期：2014-12-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1352-1360