如何熟练掌握运用Delft3D建模、水动力模拟方法及在地表水环境影响评价中的实践技术

Delft3D是由荷兰Delft大学WL Delft Hydraulics开发的一套功能强大的软件包，主要应用于自由地表水环境。该软件具有灵活的框架，能够模拟二维和三维的水流、波浪、水质、生态、泥沙输移及床底地貌，以及各个过程之间的相互作用。它是国际上最为先进的水动力一水质模型之一。Delft3D系统在国际上应用的十分广泛，如荷兰、波兰、德国、澳大利亚、美国等，尤其是美国己经有很长的应用历史。中国香港地区从70年代中期开始使用Delft3D系统，已经成为香港环境署的标准产品。Delft3D从80年代中期开始在中国大陆也有越来越多的应用，如长江口、杭州湾、渤海湾、太湖、滇池。

Delft3D是世界上最为先进的完全的3维水动力－水质模型系统，尤其独一无二地支持曲面格式。

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Delft3D计算网格构建

Delft3D水动力数值模拟

Delft3D污染物对流扩散数值模拟

目标：

1.掌握Delft3D的建模流程，包括基础数据的准备、计算网格的制作、模型的调试与率定、

计算结果的处理等，熟悉软件的基本操作。

2.掌握Delft3D基本模块RGFGRID、QUICKIN、Flow、GPP、QUICKPLOT、TRIANA和TIDE在模拟地表水/海洋水体流动、污染物对流扩散、质点运移和溢油漂移模块的应用过程。

3.掌握Delft3D模型输出数据的处理，相关图件的编制和模拟结果的可视化展示。

4.能够利用Delft3D数值模型进行工程实施前后水位、流场、冲淤等的变化预测。

5.领会最新地表水环境影响评价导则（HJ 2.3-2018），掌握地表水环评报告的撰写提纲和撰写要点。

一、Delft3D软件介绍及建模原理和步骤

1.1地表水数值模拟常用软件介绍

1.2 Delft3D软件界面介绍

1.3 Delft3D数值模拟原理

1.4 Delft3D数值模拟的建模步骤

1.5 Delft3D数值模拟基础资料准备

二、掌握Delft3D各模块的基本原理，以及在模型中的操作流程、实例练习模型

2.1各个模块的相关界面和数据录入操作介绍

2.2 岸线绘制与导入

2.3计算网格的制作

2.4 练习水下地形资料的数字化与基准面的统一

2.5构建Delft3D数值模型，模拟流场、各种源汇项、边界条件的添加以及模型的识别和验证

2.6根据模拟结果，掌握Delft3D模型输出数据的处理，相关图件的编制和模拟结果的可视化展示

三、Delft3D数值模拟溶质运移模型建立

3.1建立数学模型（对流扩散方程）

3.2练习模型的各种参数和源汇项输入，进行水流和污染物对流扩散模拟

3.3初始稀释度计算

初始稀释度是指污水由扩散器排出后，在出口动量和浮力作用下与环境水体混合并被稀释，在出口动量和浮力作用基本完结时污水被稀释的倍数。

3.4污染物响应系数与最大允许排放量计算

入海排污口在规定的环境水质目标下所能允许排放的最大污染物量，一般可以通过限制混合区范围来确定。对于重点海域和敏感海域,划定污水海洋处置工程污染物的混合区时还需要考虑排放点所在海域的水流交换条件、海洋水生生态等。

3.5项目实施的环境正效益计算

项目实施前后，由于提标或者纳污管网的完善，而产生的环境正效益。

3.6统计污染物影响面积

四、工程实施前后水文情势、流场、冲淤的变化

4.1如何利用数值模型预测工程实施后水文情势的变化

根据《环境影响评价技术导则地表水环境》（HJ 2.3－2018），水文要素影响型建设项目评价因子，应根据建设项目对地表水体水文要素影响的特征确定，主要评价因子为：水面面积、水量、水温、径流过程、水位、水深、流速、水面宽、冲淤变化等。

五、地表水环境风险预测

主要针对风险导则中，危化品泄漏（可溶性化学物质，酸碱性物质等）、燃油泄漏入水引起的环境污染影响。

5.1危化品泄漏

普通可溶性危化品可采用对流扩散方程进行预测计算，对于酸碱性物质如硫酸、盐酸等，则需要换算成[H+]离子浓度后进行计算。

5.2 溢油风险预测

Delft3D-PART溢油模块可以计算油的输移、扩展、蒸发和分散过程，采用“油粒子”方法（即把溢油分成许多离散的小油滴）来模拟溢油在水体中的漂移扩散过程，包括平流过程和扩散过程，水上溢油主要考虑漂移扩散行为，涉及溢油发生时的初期扩散、在风和水流作用下的漂移、岸线附着等一系列过程。

结合环评风险导则，考虑不同气象条件、溢油发生时刻和环境敏感目标等因素制定风险溢油计算方案，统计油膜扫水面积，油膜漂移到环境敏感目标的时间，水面残余油量以及水体中石油类浓度等。

5.3建模经验分享

模型发散和调试经验分享

检测流场的合理性

边界条件是否正确

调整时间步长

适当增大涡粘系数

改变局部糙率

边界流场不合理

水/潮位不符合实测（过程曲线和相位）

流量/潮流不符合实测（过程曲线和相位）

六、地表水环境影响评价导则解读

针对地表水环境影响评价的新导则进行解读，并对报告的撰写思路，数据资料的获取等问题进行介绍

6.1地表水评价等级判定、评价范围、评价时期和评价因子确定

6.2地表水环境影响评价报告编写思路

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