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ECO Lab 水质生态模拟工具

      ECO Lab 是DHI 在传统水质模型基础上发展起来的全新的水质和水生态模拟工具。它的开发采用了先进的理念和方法,用户不仅可以修改模型参数,还可以修改模型核心程序和编写新程序。

      ECO Lab 可用来描述水生态系统中多种物质的相互作用和物质间的循环过程,与DHI 水动力模块和对流扩散模块集成计算。您可以以ECO Lab 提供的标准模板为基础,轻松定义模拟过程,从而将任意一个水生态系统转化成为一个可靠的、可获得精确预报结果的数值模型。


应用领域

  • 河流、湿地、湖泊、水库、河口、海岸和海洋等水体中的水质及生态研究

  • 任一空间点上生态系统反应过程预测

  • 简单或复杂的水质研究

  • 环境影响和改善研究

  • 环境规划和可行性方案研究

  • 水质预报


功能简介

    建立生态模型的前提之一是建立一个研究区域的精确水动力模型。ECO Lab 可以与MIKE Powered by DHI 软件产品中的一维、二维、三维水动力和对流扩散模型,水文模型以及水资源模型进行无缝耦合:

  • MIKE 11 (一维模型)

  • MIKE 21 (二维模型)

  • MIKE 3 (三维模型)

  • MIKE SHE (水文模型)

  • MIKE HYDRO Basin (水资源模型)

      ECO Lab 不但可以用预定义模板模拟常见水质问题,还可以在预定义模板的基础上自定义生态系统模型。您也可以运用模型自带的大量参数及方程,轻松生成及编辑自定义模板。

      DHI 经将大部分传统的水质模块转换成ECO Lab 通用模板。水质模块包含了一系列的预定义模板,每一个模板都可以对应相应的水质模拟需求,主要分为三大类:


WQ – 水质模块

  • BOD-DO 的相关关系(按照繁简程度分为六个等级)

  • N 和P的转化过程(硝化、反硝化、吸附等)

  • 湿地中N 和P 的滞留(植物吸收、反硝化、泥炭中的积聚等)

  • 大肠杆菌群数(粪大肠杆菌及总大肠杆菌)

水质模块可用于一系列的环境研究

  • 与细菌有关的卫生学问题

  • 受BOD 、氨氮和其它耗氧物质影响的溶氧状态问题

  • 无机营养盐(氨氮、亚硝氮、硝氮和磷酸盐)的分布、降解以及相互作用问题

  • 与营养盐浓度(氮和磷)及叶绿素a 有关的富营养化问题

  • 化学物质的降解以及在此基础上的环境影响评估问题

EU – 富营养化模块

  • 富营养化(碳和营养盐等12个状态变量的物质循环)

  • 浮游植物和浮游动物的生态(叶绿素a 、碳、氮和磷)

  • 底栖植物和碎屑

  • 溶氧平衡

三个预定义的富营养化模板:

  • EU1 包括对沉积物和底栖植物的描述

  • EU1 Sediment BenthicVegetation 细化了对沉积物和底栖植物中的营养盐循环的描述

  • EU2 细化了水体中氮的循环,再将EU1 中的无机氮分为氨氮和硝氮进行模拟

HM – 重金属模块

    重金属模板用于重金属在水体及沉积物中的迁移和潜在毒性方面的研究。重金属模板可应用于以下环境影响评价研究:

  • 重金属污染物的迁移转化

  • 重金属污染物的水相浓度(溶解态和悬浮态)

  • 沉积物中的重金属含量(吸附富集过程,孔隙水中的浓度)

  • 生物富集过程

  • 市政污水/工业废水中重金属的迁移

  • 废弃物堆放而产生渗漏液中的重金属(飞灰和残渣堆放、 金属或化学品废弃等)

  • 海上废弃物倾倒、废弃等引起的重金属扩散

  • 沉积物中重金属累积及其对生物体的潜在影响

  • 累集于沉积物中的重金属组分以解吸、扩散等方式进入水相,引起二次污染

  • 疏浚等工程措施扰动沉积物导致吸附在沉积物上的重金属重新进入水体


主要优势

生态模型的数值实验室

  • 生态实验室模板描述水环境中的物理、化学、生物及生态过程

  • 与MIKE 11/21/3 水动力模型耦合模拟一维、二维或三维水体中的各种水质问题

  • 丰富的预定义模板

  • 开放的用户界面

  • 强大的通用性和灵活性


ECO Lab 结合了两大方面的优势:

  • 您可以使用DHI 研发的久经验证并已得到广泛运用的标准化水质模型

  • 您可以自由地进行专业知识或研究理论与实测数据之间的对比测试

      ECO Lab 模型可以与MIKE 模拟一维、二维、三维软件包进行耦合。用户自定义模板也能实现这一功能。您可以专注于模拟过程,而不必费心编程,只需转发您的模型,就可和世界各地的用户交流心得。

    由于ECO Lab 内置了通用方程编辑器,它还可以用于常见的水动力模拟结果后处理,例如洪水风险指数或冲刷风险公式的计算。