传统的环境管理方式仅能对监测特定地点的、当时的水质状况，发布监测到的水质数据。在允许的工作量，无法准确描述管理范围内任意地点的水质状况，无法准确把握水质未来数日的走向趋势。在生态环境不2018年发布的《2018年生态环境监测工作要点》明确提出：开展长江经济带、京津冀区域地表水监测断面科学布设研究。推进长江下游和京津冀地区水环境质量预报预警系统能力建设试点，开展水环境质量预报预警技术方法体系和业务体系研究建设。

本次咨询项目围绕陕西省6条主要河流，包括：渭河、延河、无定河、汉江、丹江、嘉陵江进行水质预报预警建模。下面以渭河为例进行说明。

渭河是黄河的第一大支流，陕西段长度约500km，南北部宽窄不均等。海拔高度为西高东低。由于重点在于对渭河水质进行预报预警，因此定义为水质问题。

由于只掌握渭河上下游及沿途较少断面的流量数据，沿途众多支流的没有相关数据，因此首先采用水文模型SWAT对渭河流域进行建模，利用已有的断面流量数据对水文模型进行率定验证。率定验证完毕的水文模型输入已有的气象数据后可以得到对应时间段的渭河流量数据。

3EWATER软件中直接整合了国家测绘标准的“天地图”地理底图，同时可以支持通用格式的地图shp文件加载，建模工程师对照底图结合渭河精确轮廓进行了网格绘制。由于渭河研究区域较大，在绘制渭河的网格时需分段进行，分段绘制时，如果生成的网格与轮廓贴合较好，则继续往下绘制控制线，但如若网格生成后偏离轮廓，则需调整控制线。地形主要采用实测大断面的高程数据进行插值，插值过程中，因“S”河道和“C”河道产生的拓扑错误则需要手动进行调整。完成基本建模后，先对渭河的水动力水质模型进行率定和验证。

手动调整前网格

手动调整后网格

在完成水动力模型率定和验证后，加入溶解氧、化学需氧量、高锰酸钾指数、生化需氧量、氨氮、总磷和石油类7种水质参数以及对应的水质过程。由于缺少污染源数据，因此尝试使用虚拟的污染负荷代表没有考虑到的污染源；通过不断地对虚拟污染源进行调整，调整至模拟和实测数据吻合。调整完毕后，保持污染源不变对渭河的水质进行验证。

利用验证完毕的水文-水动力-水质模型，输入预报的气象数据，最终实现水质的预报预警。

渭河沿途各监测断面总磷验证结果

本次咨询项目通过手动添加污染负荷的方式考虑实际中未被掌握的污染源，这种在缺少数据的处理方式以及最后水质验证、预报预警的结果得到了用户的认可。