近年来,关中地区经济发展快速、人口增长迅速、跨市界水污染事件频繁发生,过度耗水和排污所引发的水环境问题也愈发严重。跨界断面水污染传递影响关系过于模糊、难以满足水资源考核需求是当前我国跨界水污染治理的关键问题,因此对渭河干流市界断面水污染传递影响模拟对突破当前水资源考核管理的僵硬化和跨界水污染治理困境有重大意义。本文从渭河干流跨市界水污染现状出发,以水质模型在具体应用时存在的问题为切入点,以此为基础建立不同应用情景下渭河干流市界断面水污染传递影响模型及污染补偿模型,并基于可视化综合集成平台开发了渭河干流水污染跨界传递影响与补偿仿真系统,可实现时间尺度调整、基础数据录入、水文计算条件的修改、浓度传递影响的计算、超标浓度传递影响的计算以及水污染补偿金的计算等功能。主要研究内容有:(1)渭河流域水质水量现状及存在问题分析。通过分析可得渭河流域水资源总量严重不足,地表水资源量有所减少,居民用、耗水量逐年增加;而渭河干流上主要污染物沿途变化与上下游市区的用耗水和排污关系密切,导致某些断面在个别月份上水质超标,不过断面的水质相比往年有一定的改善,现状水质评价总体基本达标,但仍需继续巩固加强对水质的控制管理,从而保证渭河断面水质能够持续性达标。(2)渭河干流水污染传递影响模型及补偿模型方法研究。由于跨界水污染程度和范围难以定量,水污染责任划分不明、难以界定,而传统水质模型在实际应用方面通用性差、难以适应水资源考核需求变化等,由此设立两种模型应用情景并建立了渭河干流市界断面水污染传递影响模型,结合渭河水文条件对参数进行率定,通过模拟计算,得出各市区排污、取耗水对市界断面污染物浓度的贡献值与贡献率,将跨界断面上和的传递影响程度和范围定量化,从而便于水污染责任的界定和划分,有利于水污染管控。结合污染贡献率和渭河水污染补偿标准,建立了跨界水污染补偿模型和方法,对水污染补偿的落实意义重大。(3)不同情景下的水污染传递影响及补偿模拟。基于三种水质模型,结合渭河干流相关数据资料,利用建立的水污染传递影响模型进行50%、75%、90%设计频率下的模拟计算。并主要对浓度传递影响和超标浓度传递影响两种情景下,典型年和年—最枯月两种排频方式,以及不同水平年的计算成果进行对比和分析,其中浓度传递影响分为断面浓度计算、各市区对市界断面浓度贡献率计算和水污染补偿金的计算,超标浓度传递影响分为超标引水、超标排污导致污染物浓度的变化大小计算和水污染超标赔偿量等。通过将各市区超标/达标责任定量化,方便了界定损害责任,有利于“三条红线”的落实以及市区水资源的管理考核。(4)渭河干流水污染跨界传递影响与补偿仿真系统研究。采用JAVA编程、Web Service技术、组件化技术和可视化工具,以信息化手段,在知识可视化综合集成平台上搭建仿真系统进行仿真实验。系统能根据需要对时间尺度、情景模式、模型方法、设计频率、排频方式、重要参数以及污染物快速选择和修改,可动态地模拟计算市界断面水污染传递影响,有效解决水质模型实际应用中可操作性差、适应性不强和难以应对以发展需求为前提的动态变化等问题,有利于各市区政府间的跨界水污染信息共享和快速联合决策,跨界水污染事件赔偿能得到及时处置。