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文档简介

WASP6中文操作手册1 前言 WASP6是 USEPA 的一个改进了的Windows版本水质分析模拟程序(WASP) 。建模者对WASP6的开发完成有助于WASP的应用。 WASP6 包括一个前处理器, 一个快速数据处理器和一个图形处理器,这使得其必先前的WASP运行更快而且更便捷地以数字与图像评估模拟结果。在WASP6中, 模型的运行能被比早先的USEPA DOS操作系统界面快十倍。当然,WASP6采用与DOS版本相同的算法解决水质问题。 WASP6 包含(1) 一个用户友好的windows界面,(2)一个前处理器,用于协助modelers 把数据处理成WASP识别应用格式, (3) 高速WASP eutrophication 和有机化合物模型处理器, 和(4) 一个图解post processor ,对WASP结果WASP并与实际测定数据对比。由于可以采用模块设计,WASP6 可轻易地用于开发其他动力学模型。当前, 我们计划开发一个改进的eutrophication 模型,包含以下变量: 2 个另外的藻类, 盐分, 充分的热平衡, coliforms, 二级BOD, 底泥digenesis 模型。 2 感谢 美国EPA 感谢ASci Corporation做出的慷慨捐赠,并将WASP Windows界面公布给EPA 和公共领域表示感激。他们认识到这个模型的应用会营造美好环境以及他们不谋私利的态度值得称赞。 此外, 作者们感谢EPA Region 4 JimGreenfield先生,对在WASP6开发和改进的支持和鼓励,。作者会想表达对Mohammed Lahlomo 先生的谢意,感谢他的支持和努力把WASP6 公布给公共领域。3. 介绍 水质分析模拟程序(WASP 6),是对起先的WASP的改进(Di Toro等, 1983 年; Connolly 和温菲尔德1984 年; Ambrose, R.B. 等, 1988) 。用户通过这个模型对自然和人为污染引起的反应进行解释和预测从而有助于各种污染管理决策。WASP6 是应用于水生系统一个动力学控制体程序, 包括水体和水体下面的底层。对流、扩散作用、点源和扩散源负荷的时间变化的过程和边界替换在基本程序中都有体现。 水质过程由程序库或用户编写的特殊的动力学子程序表现。允许构建的WASP动力学子程序轻易地代替程序包中的程序以建立具体问题模型。WASP6 来源于这两个模型关于毒物的 TOXI和常规水质的EUTRO。WASP更早期的版本用于预测坦帕湾的eutrophication; 湖Okeechobee的磷负荷; Neuse 河和出海口的eutrophication; eutrophication 和大湖(Thomann 1975 的PCB 污染年; Thomann 等1976 年; Thomann 等1979 年; Di Toro 和Connolly, 1980), 波托马克出海口的eutrophication (Thomann 和Fitzpatrick 1982), 詹姆斯河出海口kepone 污染, (OConnor 等1983 的) 特拉华出海口(Ambrose 1987 的) 挥发性有机污染, 和深河, 北卡罗来纳(JRB 1984 的) 重金属污染。除这些之外, 还有许多应用。 水质分析模拟程序地执行多样性相当独特。WASP6 允许建模者构建一维, 二维, 和三维空间的模型; 允许时间的尺度-变数交换系数、对流, 污染物的负荷和水质边界条件的变化; 而且许可替换描述动力学过程的程序, 不用写入或更改大量的程序编码。WASP6 模型包含两个基本的操作 TOXI 和EUTRO。 除此之外,使用者可以开发新的动力学或开放的程序。然而这需要建模者要有一定判断力,洞察力和程序设计经历。 在WASP的动力学子程序有一个单独的码区,需要时是可以应用。 3.1. WASP6 模型系统的概况 WASP6 系统有二个单独的计算机程序, DYNHYD5 和WASP6,能被在联合或单独地运行。 流体力学程序DYNHYD 模拟水体的运动, 而WASP6模拟在水里面污染 物运动和两者地交互作用。 当DYNHYD5 与 WASP6 一起运行时, 其他的水力学程序也是可以 和WASP6联用的。RIVMOD 模拟一维河流非稳态流,而SED 3D立体处理湖和河口中 (连络 CEAM因为有效)非稳态, 三维流态。 在WASP6 带有二个动力学子模型模拟两种主要的水质问题: 传统的污染 (包括溶解氧,生化需氧量、营养物和 eutrophication) 和有毒的污染 (包括有机的化学药品、金属和沉淀物)。 任一子模型都可与WASP6单独联合,建立EUTRO 和 TOXI模型 。在如图 3-1有的区段可以进入不完全的 WASP6 模型之内替换。 追踪剂区段忽略运动学物质交换作用成为一个虚拟子模型。 在大多例子中, TOXI用于叙述作为没有衰退追踪剂。 Figure 3-1 Basic WASP Structure and Kinetic Systems流体力学和水质程序的基本原则是质量的保证。通过一系列的质量守恒方程追踪和释疑被研究一定时间和空间水的体积和水质成份。 流体力学程序也包含时间和空间尺度上动力或能源的变化。 WASP 6.0 版完全对美国环保署水质分析模拟程序 (WASP) 的功能和外观进行了在开发。WASP使美国环保署模型原始码作为基本的模型引擎。 开发了新的windows预处理程序而且合并模型结构。 现在模型和预处理程序之间的没有什么区别。 事实上, eutrophication模型是预处理程序运行的动态的联码(DLL) 。WASP不再需要输入文件, 运行模型需要的数据通过动态的数据交换被传给模型的 DLL。 模型输入数据组阅读程序是已从从模型移走。 这被做时一种有效的储存模型-输入的数据组的方法和不必为DOS操作系统为基础的模型担心。 3.2. 安装 WASP6 安装像其他的windows软件安装一样。 开始安装: 1.把 WASP6 光盘放在你的光盘驱动器。2.选择来自窗口菜单的开始/运行。3. 进入d:/安装 4.选择ok。 5. 跟随荧屏提示的操作完成安装。 3.3. 技术支持 3.4.工具栏定义 当使用者最初装载 WASP6会显示一个工具栏。 这一个工具栏让使用者引导选取程序的不同选项和数据输入表格。 根据使用者偏爱的设定可能看到一些或所有的工具栏图标 (图 3-3)。 如果其中一个工具栏图标是看得见而不是彩色,这表示其功能不能应用。 这典型地意味着一些现决条件没有满足。 这一个图标引导开始一个新的文件。 这一个图标允许插入先前产生的输入文件或者项目文件。这个保存活跃文件到磁盘。 注意保存是可以从文件菜单可见的。这个插入输入定义图标 ON/OFF。这典型地意谓一些首要事物不被仍然遇见。这运行以适当的模型为基础的那现在 装载了输入文件。 这一个图像唯一的是可得的当模型实际上流动的时候。 使用者能藉由压迫这一个图像失败样板模拟。这装载图解式的职位处理器。如果使用者有一个计画或选择这数据的样板输入文件被传给职位处理器。 模型的 Parameterization 模型的时间步长定义荧屏 (第 3 页 -31) 模型模拟结果间隔 (第 3 页 -32) 模型的片段定义荧屏 (第 3 页 -17) 模型系统定义 (第 3 页 -15) 分割叁数刻度因素 (第 3 页 -23) 模型的运动持续的定义 (第 3 页 -35) 污染的负荷时间系列定义 (第 3 页 -29) 环境的时间系列定义 (第 3 页 -33) 扩散数据输入 (第 3 页 -24) 流动数据输入 (第 3 页 -26) 边界以时间为条件系列 (第 3 页 -28) 输入数据组有效性检查 (第 3 页 -39) 3.5. 文件菜单 因为WASP已经改变了使用者储存模型输入数据的方法,可能必须在新的结构中输入旧的数据组。 老的WASP输入文件有一个INP 的后缀,代表输入文件。 这些旧的类型输入文件是美国信息交换标准代码格式,可以被大多数文件处理器和实效本文编辑的文件。WASP仍然在个别的文件中储存模型-输入的数据,但是现在它们有WASP输入文件的后缀WIF。新的类型输入文件是二进位的,可以迅速的储蓄/取回数据。 预处理程序只能查看这类文件。 WASP6 也支持使用者从提供其他的WASP 6 相关的文件。project file在project file中进行编辑。Figure 3-2 File Dialog Menu3.5.1. 输入旧的WASP输入文件 如果你有早先版本输入文件,可以把他们输入WASP成为新的文件。 因为一个旧的文件成功地被进入文件一定的新的结构之内其必须是一个有效的WASP输入文件(被WASP和DOS操作系统版本产生的). 如果你正在对插入文件是不完全的或者不可被DOS操作系统版本成功地读取的话,插入只可能部份成功。要插入一个文件,使用者应该用预处理程序打开旧的文件。这将会开始数据的插入。 使用者将会见到作为插入过程的描述。 3.5.2. 输出老的WASP输入文件 WASP6 能输出一个 WIF 文件格式到早先的WASP文件格式。 这对于其他的不使用 WASP6 的分享输入文件十分有用。输出功能从文件菜单是可得的; 你将会要提供一个文件名决定对哪一个数据进行输出. 3.5.3. 使用者偏爱 使用者可以在 WASP6 里面设定一些选项。 第一选项是否显示一个简化版本工的具栏或完整的工具栏。 使用者也可以有选择的改换。 这选项只有减少错误的目的。 那些去除功能将会在WASP6程序和模型的 DLL之间发生去除交换。最后选项让使用者描绘模型运行时间格子的显示,以表示模型是否正在运行。 这是很好的方法得到模型 (s) 预测的数值。 Figure 3-3 User Preferences3.6. project files 使用者不采用project files选项能产生WASP输入数据组。project files让使用者在一个地方叙述所有的作为的文件给出的输入/输出文件。使用者能由。project files选择NEW PROJECT 产生一个PROJECT文件。可以添加到project files菜单的文件的三类型: 1) *.WIF- WASP6输入文件,2)*.包含观察数据的DB - 数据库的文件,3)*.SHP-ArcInfo/ARCView 设计文件。 一旦一个project产生,使用者能在任何需要时候进行修正和改换。 当使用者打开一个project文件的时候, WIF 文件被WASP6载入。 当在后处理器载入给定的 WIF相关的结果文件时候,以及任何的DB或 SHP 文件自动地读取。Figure 3-4 WASP6 Project Menu3.6.1. 新建 新的project可从菜单选项开始新project文件的创建。 使用者能在project文件上面添加三类可以接受的文件。 一旦文件产生和文件倍添加,使用者应该使用保存功能把在project文件写入磁盘。 3.6.2.打开 这一个菜单项目让使用者打开一个先前产生的在project文件。 一旦打开,选择使用者看到一个标准的窗口文件对话框。 注意在project文件有个后缀*.WWP。 3.6.3. 编辑 编辑菜单项目让使用者修正被打开的在project文件的内容。使用者能对project文件进行移动/添加。3.6.4. 保存 保存功能把project文件数据写入磁盘。 当这选项被选定的时候,文件在没有使用者干扰的情况下写入。 3.6.5. 另存为 另存为功能让使用者以另一个文件名,保存先前载入的project文件。 当进行灵敏度分析的时候,这是有用的而且不会失去那些开始的project。 当使用者选择另存为功能时,会呈现一个标准的窗口应用对话框。 Figure 3-5 Project File Definition3.7. 输入 Parameterization 当创建一个新的输入数据组时,输入 parameterization 数据输入表格是第一个要完成的。 这表格提供需要的基本数据,用于parameterize 接下来另外要输入的数据。这一个荧屏告知使用者创建的是什么类型的文件。Figure 3-6 Dataset Parameterization3.7.1. 数据组描述 这一个区域对于被定义的输入数据文件提供一个一维的描述。 这一个描述是在主要 WASP6 窗口的标题上显示。 3.7.2. 模型的类型 模型的类型对话框让使用者区分哪一种 WASP6 模型的类型 (EUTRO/TOXI) 输入数据组正在产生。设定WASP6模型的类型 parameterizes模型为典型的类型。注意,如果你定义的一个类型模型和随后类型发生改变,所有的模型的特性数据将会设定为初始值 (时间函数,动力学、叁数、边界、起始条件, 负荷). 3.7.3. 注释对话框为使用者提供的空间注解关于的数据组重要信息。 但模型运行时不需要这些数据。 3.7.4. 重新开始选项 WASP6 可以让使用者使用重新开始模拟运行之间的文件。 一个重新开始文件在模拟结束的时候是snap-shot模型条件。 这个snap-shot 能成为将来的模型运行的开始条件使用。 注意将来的模型运行的文件一定是相同模型类型和分割方案。重新开始有三选项: 1. 不重新开始文件 - WASP6 不产生重新开始文件 (假设值)。2. 产生重新开始文件 -WASP6 产生一个重新开始文件包含最终的体积和每一个区段和系统的浓度。3. 创建/读取重新开始文件 - WASP6 产生一个上述的文件,但是从先前产生重新开始文件读取起始体积和浓度。3.7.5. 日期和时间 WASP的早先版本没有要求模型的时间函数是以Gregory 的日期格式表现。WASP的 6.0 版整时间需要功能以Gregory 的形式表现(mm/dd/yr hh:mm:ss) 。使用者在开始时间对话框时一定叙述开始日期和时间。 这日期和时间在旧版本模型中时以零为记。 3.7.6. 非点源文件 非点来源文件包含对于一个给定的区段和系统负荷一个外部的文件 (kg/day),一般由使用者自己创建或者使用其他的软件如Stormwater 管理模型 (SWMM)与联合的流域/Waterbody 模型。 这一个文件能用来向WASP6载入任何的时间尺度上的的负荷, 甚至是年平均负荷。 3.7.7. 流体力学 现在有WASP提供的三个表面流选项。最初属于WASP二个选项将会计算在邻接的区段之间的质量的交换。水流在一个区段交界面的各个方向都有流动,可得到地表水流的三个流程选项: 1. WASP将会计算横过一个有反向流的区段界面的净运输量。WASP将会用净流和移动高流速区段内的质量。 2. 不受净流量影响质量和水体流动 3. 这选项用于连接WASP和一个水动力学模型,当选定选项3,使用者不能获取任何的表面流信息。在WASP的运行输入的数据组并使用选项3时,水动力学相关的文件必须是已经产生而且在目录中存在输入数据组。 文件必须有后缀 *.HYD。 水动力学相关对话框让使用者选择一个水动力学相关的文件。 水动力学相关文件在WASP6 模型运行期间提供流量、体积、深度和速度。 有一些水动力学模型已经与 WASP6 一起联用。 模型包括: DYNHYD5 、 RIVMOD, EFDC 和SWMM 的传输系统组件。 当对一个水动力学界面文件联用的时候,使用者不能添加表面流信息 3.8. 系统 系统数据输入类型让使用者定义系统特性信息。在 WASP6一个的系统在模型里面是一个状态变量。 在 WASP6 的状态变量随模型类型而变化。使用者对状态变量的控制将会在有模型输入数据组的的屏幕中考虑。 Figure 3-7 WASP6 System Bypass and Global Scale Factors3.8.1. 系统选项 在这个区域有三个选项: 模拟, 常数, 和忽略。系统选项由选择各个单独系统的下拉对话框。模拟 用户要模型计算所有与状态函数相关时间步长方程。这是最通常的选择。 常数 表明对WASP用户想保持这个系统质量为常数和不允许计算这个系统的方式,只允许由这系统质量出现对另一系统速率和归宿的影响。例子将会包括DO对海藻的影响但是没有模拟海藻动力学。用户为会提供海藻最初的浓度(从未会变动),输入呼吸作用和氧气生产的速率常数。这会模仿藻粪稳定状态作用对DO的影响,而没有模拟海藻。 忽略: 表明对于WASP, 特殊系统不需要进行计算。当WASP中一个系统被忽略,用户不必提供边界浓度或最初的条件。当WASP中忽略一个系统时,确保您没有移除要解决的部分问题。 在WASP中的平移和扩散性运输作用, 用户可以忽略在特殊状态下特殊运输现象的作用。如果用户想看海藻的对系统作用当它不被允许运输过程中应用,在对流或扩散作用(可能两个)用户可选定绿叶素为Y。 3.8.2. Dispersion/Flow 忽略 dispersion/flow 忽略选择让用户区分一个状态变量是否会被其中的一个过程迁移改变。如果用户不考虑分散作用或流量影响,他们应该检查适当对话框。 3.8.3密度 各个组成部分的密度必须在最初的条件下指定(g/cm3) 。 3.8.4 最大浓度 最大浓度专栏允许用户指定什么会是期望的任何指定的状态变量的最大浓度(mg/l)。如果WASP6 这里预的浓度大于提供的数值,模型模拟会被终止。 3.8.5 Boundary/Load 尺度& 转换系数 各个单独系统都要指定边界尺度和转换系数。转换系数可用于转换边界时间数列信息成而获得应用于WASP6适当浓度单位。换算系数可用改变边界浓度,而不再输入时间数列数据。例如如果用户想知道加倍负荷对水质的影响,不必再输入时间数列数据, 设置换算系数为2 会导致WASP6时间数列为2.3.9 分割屏幕 这个资料输入表格允许用户定义决定模拟过程中区段的数量。区段是WASP6 用于解决方程序列的特别组成。区段包含体积, 和于它们相关的环境和组分浓度。于其相关的区段数据输入表格有四个: 1) 分割定义, 2) 环境参量, 3) 起始的情况, 4) 溶解函数。3.9.1. 区段定义区段定义屏幕是用户提供区段具体几何信息的地方。它是在screen输入信息前用户理解水体将如何分割的先导。 Figure 3-8 Segment DefinitionsInserting/Deleting 在用户定义区段之前, 用户需要由点击在插入按钮插入区段。这将导致插入的区段在表格中显示为活跃列。 如果这是插入的第一区段它将创建表格中和插入列的上面显示。删除区段, 反色显示您想要删除的列和点击删除按钮。 区段命名方法 WASP6 自动地通过区段的数量从第1 开始命名。WASP6 并且允许用户给各自区段取一个包含字母和数字名字。这个有字母和数字的名字是为用户方便起见, 将出现在其它屏幕(分散作用, 流量) 中并且在后处理器以便用户没必要由数字单独记录区段。当您最初地插入区段它自动地命名WASP区段。点击要命名区段和键入各区段的名字。 体积 这个专栏代表被定义段的容量。单位为容量是立方米。注意WASP6 不承担一种立方体形成为段, 形状是任意的。水Velocity/Depth 那里是几个选择为指定水速度和深度对WASP6 。深度和速度可能由输入他们的价值在深度和速度乘算器领域和设置使恒定方次数到零。用户也许并且允许深度和速度变化作为流程功能。做这用户必须提供深度和速度乘算器和方次数。速度(m/s) 被计算从当深度(m) 被计算从cQd 的公式化aQb, a & d 是系数,Q是流程(m3/sec) 。 容量这个专栏代表被定义段的容量。单位为容量是立方米。注意WASP6 不承担一种立方体形成为段, 形状是任意的。分割型WASP6 支持四种不同段类型。用户必须为每个段提供段类型被定义。段类型对话箱被使用定义段类型为段被定义。1. 水面段- 有一个接口以大气的任何段。唯一段第一类型的有reaereation 。2. 表层下水段- 浇灌段没有大气接口。3. 浮出水面水底段- 地表的水底段。4. 表层下水底段- 所有水底段在表面水底段之下。底下段底下段使用定义哪段是在当前是之下被定义的段。如果段没有段在它之下, 底下段应该被设置到无或零。底下段定义使用定义光学轻的道路; 它不被使用在运输演算。3.9.2. 段环境参量这张桌包含段具体环境参量。这些参量是不同的为各种各样的WASP6 式样型。段参量信息直接地与参量换算系数屏幕相处融洽。用户唯一需要为被考虑在模仿的环境参量提供信息。一些参量使用直接地定义段具体信息(即草皮), 其他人被使用指向环境时间函数(即温度) 。尖对环境时间函数允许用户定义空间和世俗变异为段参量譬如: 温度、水速度、酸碱度, 和细菌浓度。 Figure 3-9 Environmental Parameters3.9.3. 初始浓度由于WASP6 是一个动态模型, 用户必须指定最初的情况为每个易变在各段。初始条件包括模拟开始阶段的浓度要素。初始浓度和初始容量的产品在各段给最初的构成大量。为平稳的模仿, 流程和装货是举行的常数并且稳定集中反应渴望, 用户也许指定最初的集中那近似期望的最后的集中。为瞬变集中反应渴望的动态模仿, 初始浓度应该在模仿的开始反映测量值。 Figure 3-10 Segment Initial Concentrations3.9.4. 分数溶化除化工浓度之外, 被溶化的分数在模仿的开始必须被指定为各段。为追踪者, 被溶化的分数通常将被设置到1.0 。为追踪者, 以及被溶化的氧气、eutrophication, 和沉积运输, 最初的被溶化的分数保留恒定在模仿过程中。为污染物, 分数被溶化recomputed 根据了用户指定的分成的关系。 Figure 3-11 Fraction Dissolved for Constituents3.10. 段参量换算系数这个屏幕定义哪个参量将被考虑在模仿并且指定参量换算系数。换算系数是1.0 。在一个环境段参量将由WASP6 之前考虑被使用的箱子必须被检查。联合国检查这个箱子从模仿将去除参量, 但所有被输入的信息不丢失。使用这个特点例子看草皮的影响对被溶化的氧气。做第一模仿以草皮参量被检查; 使下奔跑以它未经检查。区别在二奔跑之间是草皮的影响。用户能并且改变换算系数为各个参量。例如, 如果您想加倍草皮设置了换算系数到2.0 Figure 3-12 Segment Parameter Scale Factors3.11. 分散作用分散作用输入屏幕是包含四个窗口的一个复杂屏幕。在分散作用之下, 用户有二个交换领域选择。模仿水面毒药和固体分散作用, 用户选择水专栏分散作用在前处理器或设置交换领域的数量到一个。模仿被溶化的毒药交换在床之内, 用户应该选择水孔扩散在前处理器或并且设置交换领域的数量到二。 Figure 3-13 Dispersion Entry Forms3.11.1. 交换领域这张桌在屏幕的上部左部份允许用户定义分散作用为二类型交换。使用这些交换领域的当中一个您必须检查用途箱子和进入标度和转换系数。当用途箱子是未经检查的信息为特殊交换领域不通过对模型在施行期间。1. 水面交换- 被溶化的和属于颗粒的分数交换。2. 水孔交换- 这个交换领域移动唯一组成部分的被溶化的部份。3.11.2 分散作用 为每个交换领域用户能定义10个交换作用。各个交换作用可能有它自己的套交换段对和一种对应的分散作用时间函数。WASP6 允许用户为每个交换作用提供名字。增加交换作用点击插入物按钮。删除作用, 选择作用由突出列和点击删除按钮。对应的段配对的Thiswill 删除(左下桌) 并且分散作用时间函数(更低的正确的桌) 。插入交换作用为表面分散作用, 突出表面分散作用交换领域(上部左桌) 转向交换作用桌(上部正确的桌) 并且新闻插入物。底下桌是选择的作用在上部桌中。段配对段对定义之间交换将发生。它不事关在哪次序他们被定义。不前处理器, 亦不模型做所有检查确定段被连接以任一方式。连通性是用户的责任。断面面积断面被指定为各个分散作用系数, 反射区域混合发生。这些可能是表面为垂直的交换, 譬如在湖或在海底生物。区域不被修改在模仿期间反射流程变动。 典型混合的长度混合的长度或距离被指定为各个分散作用系数, 反射混合发生的特征长度。这些典型地是长度在中点毗邻段之间。唯一段也许有三或更多混合的长度为段纵向地, 侧向地, 和垂直毗邻。为地表的水底段连接水专栏段, 水底层数的深度是更加现实的混合的长度比一半水深度。3.11.3 分散作用时间函数分散性混合的系数可能被指定在毗邻段之间, 或横跨开放水界限。这些系数也许代表水孔扩散在水底段, 垂直的扩散在湖, 和侧向和纵向分散作用在大水身体。价值可能范围从1x10-10 m2/sec 为分子扩散对5x102 m2/sec 为纵向混合在一些出海口。 价值被输入作为分散作用和时间时间函数系列, 在几天。3.12 。流动流程小组确切地工作和一样交换小组的方式。唯一的区别是, advective 小组有可能由user.1 定义的6 个运输过程。水面流程- 这个小组运输微粒物质和组成部分的被溶化的分数。如果用户选择了水力联结选择他们不会能进入信息这里。2.水孔- 这个集体仅仅移动组成部分的被溶化的分数。 3. 固体运输1-这个小组移动固体领域1 4.固体运输2-这个小组只从式样网络移动固体领域2 5. 固体运输3-这个小组移动固体领域3 6.Evaporation/Precipitation-这领域adds/subtracts 水。构成大量不被修改。 Figure 3-14 Flow Entry Forms3.12.1. 流程作用用户有能力定义10个流程作用为每个六个流程领域。各个流程作用会有它自己的流程连续性被输入(左下桌) 并且时间易变的流程输入(更低的正确的桌) 。用户必须突出进入信息的流程领域和流程作用。WASP6 允许用户为每个流程作用提供名字。插入交换作用点击插入物按钮。删除作用, 选择作用由突出列和点击删除按钮。注: 这将删除对应的段对(左下桌) 并且流程时间函数(更低的正确的桌) 。插入流程作用为表面流程, 突出表面流程领域(上部左桌) 转向流程作用桌(上部正确的桌) 并且新闻插入物。底下桌是选择的作用在上部桌中。 段配对段对定义from/to, 流动, 发生的段。段被定义的命令应该是正面流程道路。换句话说, 如果段1 流动到段2, 当消极流程被输入在时间函数流程将是从2 到1 。注: 不前处理器, 亦不模型做所有检查确定段被连接以任一方式。连通性是用户的责任。流程的分数流程专栏的分数允许用户指定运输从一个对段对其他流程的分数。这个领域被使用对分裂流程(分流) 因为各种原因。 3.12.2. 流程时间函数时间函数桌允许用户进入时间易变的流程信息。用户必须提供日期, 计时和流动(cms) 。3.13. 界限界限集中必须被指定为任一段接受流程输入、产品, 或交换从式样网络外面。界限段由WASP6 自动地确定当用户定义运输样式。所以, 用户无法进入界限信息直到运输信息被输入了。WASP6 要求, 界限集中被指定为被模仿为每界限段的每个系统。指定界限为系统, 移动游标向界限需要被指定和用鼠标右键单击在系统的系统。 Figure 3-15 Boundary Concentration Definitions3.13.1. 边界时间函数 时间函数表允许用户进入时间易变的界限集中(mg/l) 。用户必须提供日期、时间和集中。注: 为绿叶素边界条件单位是5og/l3.14 废弃物装载通过为每个系统为指定的段而被输入WASP6。用鼠标点击系统增加装载项, 精选增加装载和检查接受装载为选择的系统的段。一旦这样做, 用户能通过选择段来定义装载。有将是一个词条为用户想要定义装载的每段。用户能删除装载由选择系统, 正确的鼠标点击和选择删除。 Figure 3-16 Waste Load Definition Screen3.14.1. 负荷时间作用 时间函数表允许用户输入随时间变化的负荷(kg/day) 。用户必须提供日期、时间和浓度。 3.15负荷大小和转换 用户可提供可能使用大小转换系数,扩大或缩小负荷量。对于一个指定的系统转换系数,可用转变的测定负荷量和改成WASP6结果要求的单位 kg/day。转换系数栏可用减小负荷,不必再输入时间函数信息。如果用户想看加倍负荷的冲击, 输入转换系数2 就会满足给定系统。Figure 3-17 Waste Load Scale and Conve rsion Factors3.15.1. 时间步长 用户可以选择两种模型的timestep 。WASP6 可以计算它自己的timestep 。如果要求这个选项,用户应该设置选项。不管选用哪个timestep, 用户必须提供时间数列。在时间数列的最后日期确定模你结束的时间。如果用户决定自己对模型提供timestep, 用户要设定时间和时间步长。当WASP进行模拟时, 它内部设定信息和根据用户输入时间函数改变时间步长。 Figure 3-18 Model Time Step Definition Screen3.16. 打点间隔时间打点间隔时间是用户设定的时间函数,在模拟结果文件中显示模仿结果。WASP模型不需要在每个时间步长条件下写入信息,但是可以由用户控制。WASP模拟依赖网格和时间尺度的大小, 模拟结果文件也许是相当大的。用户可以对时间尺度的完全控制,并将信息写入模拟结果文件。这种控制功能WASP中的其他功能相似。用户必须提供要求的时间步长和模拟时间, 即使用采用的打点间隔时间。用户必须至少提供二对数据。Figure 3-19 WASP6 Print Interval Definitions3.17. 时间函数 时间函数数据输入表格,允许用户进入随时间变化的环境信息。对于每一个指定的模型类型,WASP6 提供所有环境时间函数的选项。 Figure 3-20 WASP6 Environmental Time Function Definitions用户通过点击使用对话框,获得所有时间函数的信息或打开/关闭一些功能。向一个时间函数输入信息, 安置游标在需要的地方。指定的时间函数的表格被显示在下面的表格中。用户应该输入time/date 和时间函数的数值。 3.18 常数 数据输入组包括WASP模型模拟的水质组分常数和动力学常数。在整个网格的整体模拟中采用特殊值,用户选取自己喜欢的定义动力学常数。用户为了选取常数组应该点击下拉菜单完全的list. Figure 3-21 Kinetic Constant Group Selections一旦常数组被选定,用户就可以输入常数。WASP6 允许用户激活常数通过点击使用对话框和然后输入动力学常数值。当常数是未经检查的信息不会传递给模型, 但是用户设定的数值也被保存。Figure 3-22 Kinetic Constant Definitions3.19. Fill/Calculate & 注标 输入屏幕大多数据可以填充和自动地在表格的区域进行计算。为了完成这表格区域需要使用标准窗口的功能和然后按下fill/calculate 按钮。 Figure 3-23 Column Fill/Calculate OptionWASP6 并且允许用户从任何表格中设定时间数列数据。设定时间数列需要按下设定按钮。 Figure 3-24 Time Series Graphing Option用户能迅速移动x 和轴。迅速移动轴,用户应该设置游标在移动的起点, 按住鼠标左键和拖拽对话框在右边选定的充分区域快速移动。迅速移动轴,采用相同样方式,不过时使用鼠标的右键和向下拖拽。Figure 3-25 Graphing Zoom Option3.19.1工具栏定义 在图表窗口的底下左边角落为用户提供了一个工具栏。这个工具栏提供一些对图表的基本控制。 3.20 有效性检验对有效性的进行检验,确定输入数据没有错误。这是确定您的所有数据是正确和选择的模型的维数一致。 Figure 3-26 Dataset Validity Check如果在有效性检验期间发生问题,信息传递给用户。如果没有出现问题,用户应该点击确定按钮。 3.21模型施行 执行载入输入数据集时,用户应该按按下工具栏内的模型执行图标。WASP6 载入适当的模型DLL (TOXI/EUTRO),这是由用户设置的模型参数类型。 注: 在您运行模型之前您必须在WASP6输入打开数据集。 Figure 3-27 Model Data Retrieval在模拟过程中,一旦模型被执行WASP6 就会给用户提供信息。第一组信息是从前处理器检索数据的状况。WASP6 不能读取WASP6 的早先版本和WASP常规输入文件, 它需要前处理器提供需要的信息。依赖于你的模型网络的大小和跟时间变化的数据,这个过程可能需要一些时间。一旦检索到模型的数据就开始了模仿。一旦模拟开始了栅格将出现在屏幕, 这个栅格包含每个区段各个状态变量的中间结果。用户能移动这个栅格查看结果。用户能收缩或拉伸栏框通过扯拽专栏界限in/out 。 Figure 3-28 WASP6 Runtime Grid6. 化学示踪物质的迁移 化学示踪物质是水体迁移过程中的强制迁移的一种不活泼的化学制品。包括盐类和氯化物。特别染料,经常作为示踪剂使用, 虽然这些以缓慢速率衰减。确定和校准示踪剂是模拟较复杂的水质变量的第一步。 6.1. WASP6 示踪物质迁移 一般使用TOXI 程序模拟保守示踪剂。TOXI 可以模仿一种到三种化学组分和一到三类型的迁移和转化固体类型(表6-1) 。在进行示踪剂模拟时, 用户应该忽略固体并模拟不发生衰减的化学组分 1. 失踪剂受到迁移、界限, 和负荷等过程的影响, 如下所述。 WASP6 使用质量平衡方程计算底泥和化合物的量和浓度。每一个区段一个特定的网格包括表面水,底层水,表面床和底层床。模仿的化学制品发生依照由用户指定的输入数据包中的几个运输过程。化学制品在水区段中发生advected(平移) 和分散, 和由分散性混合同底层表面发生交换。溶解态的化学组分通过渗透和水孔扩散向下或向上迁移。 化学示踪物质的迁移、界限, 和负荷过程如下所述。这些过程同后面章节中描述其他水质变量相同。 6.2. 迁移过程 Advective 水体的流量直接地控制溶解态和颗粒态的污染物在水体中的迁移。另外, 流量变化引发速度和深度的变化,会影响诸如reaeration 、蒸发, 和光解等动力学过程。在任何模型研究的早期要进行水流混合的描述和模拟。在WASP6中,通过迁移区域一输入水体流量。循环模式也要进行描述(流程选择1 和2) 或由一个水力学模型模拟, 譬如DYNHYD 。在节3-13给出流量选项。 为了描述流量, WASP6 通过模型体系追踪由用户指定每个单独的流入的源头。对于各流入, 用户必须供应连续性函数或流量随时间变化的函数。时间函数描述流入和随时间的变化。连续函数描述在体系过程中单一流入的变化。区段间的实际流量是入流的时间函数和连续性函数的结果。如果几个流入函数被指定, 那么在区段之间总流量是各自的支流量函数的总和。区段容量通过连续性修正。这样, 几个支流的作用, 密度流, 和风致流都可以进行描述。流量(图3-6) 净流量选项, WASP6 在区段界面将所有流量总和,确定净流量的方向,然后使得质量在这一个方向运动。在总流量选项中, WASP6 质量运动和净流量独立。 6.2.1水力学连接 对于不稳定的长体系, 滞后时间也许变得比较重要, 需要进行水力学模拟以获得较高的准确性。不平稳的迁移的实际模拟可能由链接完成与WASP6兼容的水力学模型。这种链接是通过一个由用户选择在模拟过程中的外在文件。水力文件包含每一时间步长开始的区段容量, 和在每一时间步长区段平均界面流量。WASP6 使用界面流量计算质量迁移, 和使用容量计算组分的浓度。区段的深度和速度也包含在水力学文件中用于计算reaeration 和挥发速率。 在水力学链接的第一步是开发与WASP6 体系兼容的一个水力计算体系。最容易的联结是运行在等效空间体系的link node 水力学模型。例子在表6-1给出。注意,各WASP6 区段确切地对应于一个水力学容量元素, 或结点。各个WASP6 区段接口确切地对应于一个水力学链接, 在图表示为一条连接的线。 水力模型通过在结点之内的链接和容量计算流量。在水力模型之内, 用户必须指定水质时间步长, 或每水质时间步长的水力时间步长数量。在各个水质时间步长的开始,水力模型写出结点的容量,以及在各个水质时间步平均链接流量。用户在水力模型或在一个外部界面程序中必须提供体系图,如表6-1 。这图可用于创建WASP6 可以读取和解释的一个水力文件。水力模型DYNHYD5, 提供在WASP6中, 包含产生一个适当的WASP6 水力文件子程序。 注意到, 水力学模型在WASP6体系之面有额外的结点。这些额外的结点对应于WASP6的界限, 给有名无实的区段号0 。这些额外水力学结点是必要的,因为只在水力学体系中计算流量, WASP6 要求界限流量从外部流入体系。 多维水力学模型可与WASP6连接。一个兼容的二维体系在表2.2说明。对于各个水质时间步长起点,在WASP6 区段之内的流量必须由写入水力学文件。对各个水质时间步进值的期间,横跨WASP6 区段界限的流量必须平均。所有平均的横跨界限流量必须写入水力学文件。在WASP6 网络之外的水力元素引起界限流也要注意。前处理器将从水力学连结文件读取确定界限。然后,用户输入与这些界限交换的浓度(图3-15) 。 实施水力学连结, 用户必须指定水力学连结和选择一个早先创建的水力学连结文件。在一个适当的文件的选择后, 水力学文件将重新设置模拟时间步长。 读取的时间步长图3-18将被忽略但必须进行输入, 用户指定模拟结束的时间。同样,从水力学文件中读取水体流量。用户必须各段在通常地点输入流量。在模拟期间, 流程和容量以时间步长读取。 6.2.2水力几何 对水力几何的描述,在使用WASP6 模拟河流中相当重要。对于流量选择3, 速度和深度在水力学模型之内计算,由WASP6 读取。对于流量选择1 和2, 一组用户指定的水力排放系数可能被输入,用于定义各种各样区段的速度、深度, 和小河流量之间的关系,如表3-9 。这个方法, 如下述, 同时在QUAL2.E (布朗和Barnwell 1987)中实施。在WASP6中, 这些区段的速度和深度只在reaeration 和蒸发速率的计算中使用; 它们不在迁移过程中使用。 根据速度和深度的(Leopold 和Maddox 1953)与流量关系的经验观察,排放系数给出河流的深度和速度,注意到, 这些系数只计算reaeration 或蒸发。对于速度计算不使用, 和不会影响示踪剂的模拟。 WASP6 只要求确定速度等式6-1和深度等式6-2的关系;等式6-3 的由Equation 6-6 和等式6-7得到。 Leopold 等(1964) 注意到,河流渠道在湿润地区趋向是一个长方形横断面,因为黏性土壤促进陡峭的河岸倾斜,但是noncohesive 土壤倾向于浅倾斜的, 几乎没有河岸。 表6-2 比较了一组长方形渠道水力方次数与由Leopold 等(1964) 报告的数据。对于所有渠道横剖面,注意到平均速度方次数是相对地恒定的。主要变化发生的条件是当深度方次数的减小和宽度方次数的增量,当渠道横断面变成从陡峭的倾斜,河岸成为典型黏土壤干旱的地区浅倾斜与noncohesive 土壤。 对于水体譬如池塘, 湖、和水库、速度和深度不是流量的函数。对于这些情况, 速度和深度方次数(b 和d) 可能选为零(0.00) 。由于Q 的零次方是1(1.0), 系数a 和c 必须是速度和深度。 当深度的方次数是零, WASP6 将调整区段深度以充当区段容量的长方形边。 在进行具体站河流或小溪模拟时, 必须估计水力系数和方次数。布朗和Barnwell (1987) 推荐估计方次数(b 和d) 和然后校准系数(a 和c) ,用于观测的速度和深度。方次数也可通过调查根据观测的渠道形状进行选择。如果横剖面主要长方形,并有与垂直的河岸, 显示的第一组方次数是可用的。如果渠道有陡峭的河岸,含有黏性土壤, 第二组方次数是合适的。如果小河是在一个干旱的区域,典型地noncohesive 土壤和小坡度的河岸, 那么推荐使用最后的一组方次数。 应该注意,调查渠道的关键在于随着河流流量的增加河流的宽度会增加,以及河岸的坡度或倾斜条件。在调查过程中清楚河岸的坡度和材料,与小河流量的联系在流速(s)是相当重要的 。这里给出了一般的指导但值得注意的是, 值由bankful 流得到。对于拥有垂直河岸的小河, 小流量也许与沙质河床,小的坡度相联系, 在半干旱区域暂时性河流几乎不存在河床。 6.2.3. 空隙水平流 河床中空隙水的流进和流出可能极大的影响水体底层污染物的浓度。根据这些的流动方向和污染物的来源, 空隙水平流可能是整个水体的污染源或汇。 如果水底区段包括在模型网格中, 用户要指定溶解态化学物质在空隙水中的平移迁移。在WASP6中, 空隙水流通过迁移区域二输入。在空隙水平流中发生水和溶解态化学物质的迁移; 底泥和颗粒态的化学物质不发生迁移。 WASP6 通过水体底层网格追踪每个单独的空隙水流。对于各个流入(或流出), 用户必须提供连续性函数和时间函数。经过水体底层区段的实际水流, 是来自每个流入的时间函数和连续性函数结果。如果水流源起于或归宿于表层水区段, 那么必须在流程区域1描述一个相应的表层水流函数,并于相应的空隙水函数匹配。 6.2.4水体扩散作用 诸如湖、水库, 和出海

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