最全的城市洪涝、河道、水质模型模拟软件介绍

1、一、 相关模型简介清单序号名称模型介绍公司1MIKEURBAN城市排水与防洪、分流制管网的入流或渗流、合流制管网的溢流、受水影响、在线模型、管流监控等方面的城市排水模拟系统DHI丹华水利2 MIKEFLOOD从河流洪水到平原洪泛，从城市雨洪到污水管流，从海洋风暴潮到堤坝决口，能够模拟所有实际的洪水问题DHI丹华水利3InfoWorksICM实现了城市排水管网系统模型与河道模型的整合华霖富4SWMM是一个动态的降水-径流模拟模型，主要用于模拟城市某一单一降水事件或长期的水量和水质模拟。EPA美国环境保护署5XPSWMM雨水、污水和河流系统动态模拟宜水环境6XP2D集成的一维和二维动态水

2、力模拟，更为精确地分析洪水淹没模型宜水环境7MIKEHYDRORiver涉及洪水、航运、水质、预报、泥沙，含有漫堤分析和流域水文学河流模拟软件DHI丹华水利8ECOLab水质和水生态模拟DHI丹华水利9MIKE21模拟河口、海岸或海洋区域的物理、化学或生物学过程DHI丹华水利10InfoWorksRS用于水资源优化调度，防洪管理、规划，实时调度和决策分析，水污染防治与评价，河网整治，冲淤分析的模拟华霖富11WARMF以水环境为中心的流域管理决策支持系统,用于水质管理、总量负荷计算、分配及其成本效益分析.美国EPRI12QUAL2E应用于河流水环境规划、水质评价、水质预测等方面的综合性、多样化的

3、河流水质模型美国环境保护局（USEPA）13MIKESHE模拟陆相水循环中所有主要的水文过程，综合考虑了地下水、地表水、补给以及蒸散发等水量交换过程。涉及湿地管理修复，环境影响评价。DHI丹华水利14BioWin模拟污水处理厂的所有处理单元，即全污水处理厂的模型华霖富15WASP是为分析池塘、湖泊、水库、河流、河口和沿海水域等一系列水质问题而设计的动态多箱模型美国国家环保局16QUASAR在河流水环境规划、治理的一维动态水质模型英国Whitehead17EFDC能用于模拟点源和面源的污染、有机物迁移及归趋的模型美国弗吉尼亚州海洋研究所(VIMS)二、 城市内涝模型1) MIKE URBAN&#

4、160;城市排水模拟软件  MIKE URBAN 城市排水软件是顶级的排水管网模拟软件。它整合了ESRI 的ArcGIS 以及排水管网模拟软件，形成了一套城市排水模拟系统。 该模型广泛应用于城市排水与防洪、分流制管网的入流或渗流、合流制管网的溢流、受水影响、在线模型、管流监控等方面, 可为水资源的可持续利用、污染控制、雨水和污水管网管理及城市防洪提供综合管理方案。应用领域· 雨污水泵站优化调度· 排水管网溢流（CSO /SSO）分析· 管网泥沙淤积评估· 管网水质分析· 城市降雨径流过程分析·

5、城市内涝分析与风险评估· 城市排水防涝规划· 低影响开发（LID）的模拟· 海绵城市的规划2) MIKE FLOOD  MIKE FLOOD 是迄今为止最完整的洪水模拟工具。它包括完整的一维及二维的洪水模拟引擎，从河流洪水到平原洪泛，从城市雨洪到污水管流，从海洋风暴潮到堤坝决口，能够模拟所有实际的洪水问题。MIKE FLOOD 甚至可以模拟以上各种情况的组合。其它模拟软件所不具备的功能，都可在MIKE FLOOD 中找到应用领域· 洪水管理· 快速的洪水评估· 绘制洪泛图· 工业区、居民区等的灾害分析&#

6、183; 编制应急计划，如疏散路径及优先级等· 气候变化的影响分析· 防洪措施研究· 城市排水与河流、海洋洪水的综合问题研究· 溃坝及其他防洪设施垮塌的影响研究3) InfoWorks ICM 完整模拟城市雨水循环系统，实现了城市排水管网系统模型与河道模型的整合，更为真实的模拟地下排水管网系统与地表受纳水体之间的相互作用。它在一个独立模拟引擎内，完整的将城市排水管网及河道的一维水力模型，同城市 流域二维洪涝淹没模型结合在一起，是世界上第一款实现在单个模拟引擎内组合这些模型引擎及功能的软件应用领域· 河流及雨污水排放系统规划研究· 地表

7、水体管理规划· 可持续性排水系统（SUDS/BMPs）应用规划· 城市降雨径流控制与截流设计· 洪涝解决方案开发· 人口增长和气候变化下流域发展评估· 城市排水系统同河流相互作用下的洪涝及污染预报 · 洪涝规划与管理· 溢流排放对河流环境的影响· 污水处理厂的水力状态分析· 入流与入渗评估及控制· 截流设计与分析4) SWMM暴雨洪水管理模型 SWMM（storm water management model，暴雨洪水管理模型）是一个动态的降水-径流模拟模型，主要用于模拟城市

8、某一单一降水事件或长期的水量和水质模拟。其径流模块部分综合处理各子流域所发生的降水，径流和污染负荷。其汇流模块部分则通过管网、渠道、蓄水和处理设施、水泵、调节闸等进行水量传输。该模型可以跟踪模拟不同时间步长任意时刻每个子流域所产生径流的水质和水量，以及每个管道和河道中水的流量、水深及水质等情况。应用领域广泛应用于城市地区的暴雨洪水、合流式下水道、排污管道以及其它排水系统的规划、分析和设计。5) XPSWMM宜水环境是专门为雨水、污水和河流系统动态模拟开发的综合软件包。 XPSWMM可以模拟自然降雨径流过程和水资源工程系统的集成性能表现。它还可模拟工程和自然系统中污染物的传输，包括池塘

9、、河流、湖泊、洪泛区和与地下水的相互作用。应用领域它被科学家、工程师和管理人员广泛应用于建立一维和二维空间分布水力、水质模型，模拟自然降雨径流过程，从而进行工程分析和优化设计。6) XP2D二维洪水模拟宜水环境完整集成的一维和二维动态水力模拟可以帮助您解决很多复杂问题。XP2D可以追踪流经河道、排水口、涵洞、管道、贯穿地表以及流经建筑物外围或流穿建筑物的水体，让你较以往更为精确地分析洪水淹没。应用领域· 洪水淹没图 ，用于描绘河流和市政排水管网地表洪水风险图的完美工具。这些洪水风险图通常应用于研究紧急事故的应对措施，或应用于工程设计来管理洪水风险。· 城市管道管渠

10、溢流 ， 找出排水管网发生溢流的位置、地表洪水发生的路径，模拟洪水发展过程。· 径流空间变化 ，XP2D水文学是用于识别暴雨洪灾风险，设计低环境影响开发（LID/WSUD)以及研究区域降雨空间变化的理想工具。· 潮涌和溃坝， 分析潮涌溃坝等特大洪灾时，洪水如何演进，如何影响排水系统。· 防洪堤内排水系统 ，分析排水系统的性能、泵站排水需求以及防洪堤溢流洪水。三、 水域纳污能力计算模型1) MIKE HYDRO River 一维水模拟软件  MIKE HYDRO River 是顶级的河流

11、模拟软件,所覆盖的应用范围比其它任何河流模拟软件更为广泛。无论您的项目涉及洪水、航运、水质、预报、泥沙或是其中几项的组合，MIKE HYDRO River 都能帮助您解决。MIKE HYDRO River 还含有漫堤分析和流域水文学模块。应用领域· 洪水分析及洪水衰减设计分析· 实时洪水预报· 水库和水工建筑物优化调度· 溃坝过程模拟· 河流泥沙输运研究及长期河道演变分析· 分洪道、水工建筑物和调蓄池设计· 桥梁的水力设计· 地下水和地表水综合分析（与MIKE SHE 耦合）·

12、; 河流及河口盐水入侵· 河流及湿地的生态及水质评估· 湿地修复分析· 突发日常水质污染事故预警（含有ECO Lab 水质模块，该模块可进行水域纳污能力计算模拟）2) 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

13、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3) InfoWorks RSInfoWorks RS 利用独特的逻辑控制系统模拟复杂的工程操作规则，可模拟恒定的或非恒 定的急变流 ，复杂的河网和滞洪区，包括树枝状的、分叉的和回路河网，以及受堤坝或防

14、洪堤 保护的滞洪区。 洪水插值模型能利用输入的地面模型，产生洪水淹没图。洪水插值模型允许产生任何事件 的连续洪水淹没图、动态回放、显示最大洪水淹没范围和水深，显示在洪水淹没模型外包线范 围内任一点的水位、水深，以及指定点的淹深、滞时报告。可以应用于水资源优化调度，防洪 管理、规划，实时调度和决策分析，水污染防治与评价，河网整治，冲淤分析。 应用领域· 河流模型应用领域 · 防洪及防洪管理 · 水资源优化调度 · 河道工程规划设计 .· 实时调度和决策支持 · 水污染防治与评价 · 河网整治和冲淤分析4) WARMF模型概况W

15、ARMF(Watershed Analysis Risk Management Framework)是一个以水环境为中心的流域管理决策支持系统(DSS)，主要通过引导涉益者(stakeholders)参与水质管理方案制定、总量负荷计算、分配及其成本效益分析达到对整个流域管理的目的。WARMF由美国EPRI(Electric Power Research Institute，Inc)发起，并由Systech Engineering Inc开发而成。 应用领域· 逐日预测河、湖的水文、水质随时间的变化特征；· 追索引起河、湖水质污染的点源与非点源负荷在空间上的分布，尤其是各种土

16、地利用产生的非点源污染负荷的空间分布；· 流域水质总量负荷计算、排污交易(包括点源、非点源内部及其之间)及其经济效益分析；· 水质污染风险分析，表现在：选取天然或人为风险事件，模拟水质污染的风险；· 评估流域生态环境管理方案，如：缓冲带建立、水资源调配、农耕方式、农药化肥施放等水环境效果评估；· 引导涉益者参与流域管理决策制定。5) QUAL2E模型 QUAL2E是美国环境保护局（USEPA）推出的一个综合性、多样化的河流水质模型，经过几十年的发展和完善，该模型已日趋成熟和稳定。QUAL2E模型可模拟15种水质组分，包括BOD、DO、温度、藻类一叶绿素a

17、、有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机磷、溶解磷、大肠杆菌、任意一种非保守物质和3种保守物质，它可以按照用户的实际要求任意组合以上指标。QUAL2E模型既可用于研究点源污染负荷，也可用于面源污染研究；既可作为稳态模型，也可作为时变的动态模型。QUAL2E允许河流沿程有多个污染源、取水口和支流汇入，还可以模拟河道中水工建筑物对河流水质的影响。应用领域QUAL2E在美国国内作为一个水质模拟工具已广泛应用于河流水环境规划、水质评价、水质预测等方面。6) WASP水质模型WASP能够用于不同环境污染决策系统中分析和预测由于自然和人为污染造成的各种水质状况，常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物

18、质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律，被称为万能水质模型。WASP是水质分析模拟程序， WASP在时空上追踪某种水质组分的变化。它由两个子程序组成：有毒化学物模型TOXI和富营养化模型EUTRO，分别模拟两类典型的水质问题：传统污染物的迁移转化规律(DO、BOD和富营养化)；有毒物质迁移转化规律(有机化学物、金属、沉积物等)。TOXI是有机化合物和重金属在各类水体中迁移积累的动态模型，它可以预测溶解态和吸附态化学物在河流中的变化情况。EUTRO可预测DO、COD、BOD、 富营养化、碳、叶绿素a、氨、硝酸盐、有机氮、正磷酸盐等物质在河流中的变化情

19、况。 应用领域用来模拟常规污染物和有毒污染物在水中的迁移和转化规律，分析池塘、湖泊、水库、河流、河口和沿海水域等一系列水质问题。四、 水质模型1) MIKE HYDRO River 一维水模拟软件  MIKE HYDRO River 是顶级的河流模拟软件,所覆盖的应用范围比其它任何河流模拟软件更为广泛。无论您的项目涉及洪水、航运、水质、预报、泥沙或是其中几项的组合，MIKE HYDRO River 都能帮助您解决。MIKE HYDRO River 还含有漫堤分析和流域水文学模块。应用领域· 洪水分析及洪水衰减设计分析· 实时

20、洪水预报· 水库和水工建筑物优化调度· 溃坝过程模拟· 河流泥沙输运研究及长期河道演变分析· 分洪道、水工建筑物和调蓄池设计· 桥梁的水力设计· 地下水和地表水综合分析（与MIKE SHE 耦合）· 河流及河口盐水入侵· 河流及湿地的生态及水质评估· 湿地修复分析· 突发日常水质污染事故预警2) 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

21、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·

22、水质预报3) MIKE 21 二维河口、海岸和海洋模拟软件 MIKE 21是迄今为止拥有最多功能的二维模拟工具。如果需要模拟河口、海岸或海洋区域的物理、化学或生物学过程，MIKE 21是必选的工具。（含ECO Lab 水质模块）应用领域· 为评估河口海岸结构物提供设计参数· 优化港口布局和海岸保护措施· 冷却水、海水淡化及再循环分析· 河口海岸及海洋结构物的环境影响评价· 海上安全操作和航海海情预报· 沿海洪水和风暴潮预警· 内陆洪水及坡面流模拟4) MIKE SHE 地表水和地下水综合模拟软件 

23、60;   MIKE SHE 是一款确定性的，具有物理意义的分布式水文系统模拟软件，可以模拟陆相水循环中所有主要的水文过程，综合考虑了地下水、地表水、补给以及蒸散发等水量交换过程。当涉及地下水与地表水密切相关的问题时， MIKE SHE 是您的最佳选择。MIKE SHE 可以与MIKE 11 耦合进行地下水和地表水的综合模拟，也可连接到MIKE URBAN 模型，模拟城市雨水、生活污水管网和地下水以及它们之间的相互作用。应用领域· 地下水抽取对地表水的影响· 地下水与地表水联合应用· 湿地管理与修复

24、83; 流域管理与规划· 环境影响评价· 动态地下水回灌和各种地表水边界条件下，含水层的变化分析· 地下水管理· 滩区研究· 土地利用和气候变化对区域水文循环的影响· 农业生产活动的影响研究，包括灌溉、排水和化肥施用· 土壤和水资源的综合管理5) InfoWorks RSInfoWorks RS 利用独特的逻辑控制系统模拟复杂的工程操作规则，可模拟恒定的或非恒 定的急变流 ，复杂的河网和滞洪区，包括树枝状的、分叉的和回路河网，以及受堤坝或防洪堤 保护的滞洪区。 洪水插值模型能利用输入的地面模型，产生洪水淹没图。洪水插值模型允

25、许产生任何事件 的连续洪水淹没图、动态回放、显示最大洪水淹没范围和水深，显示在洪水淹没模型外包线范 围内任一点的水位、水深，以及指定点的淹深、滞时报告。可以应用于水资源优化调度，防洪 管理、规划，实时调度和决策分析，水污染防治与评价，河网整治，冲淤分析。 应用领域· 河流模型应用领域 · 防洪及防洪管理 · 水资源优化调度 · 河道工程规划设计 .· 实时调度和决策支持 · 水污染防治与评价 · 河网整治和冲淤分析6) BioWinBioWin 不仅可以用于模拟单一的处理工艺单元，也可以模拟污水处理厂的所有处理单元，即全污水

26、处理厂的模型。在BioWin 中可制作图表，分 析各个处理单元的质量平衡以及动态因素对污水处理过程的影响；也可以将数据输出到第三方软件（如 Word 和Excel）作进一步分析。BioWin 模拟软件的优势是可应用于实际工程的数学模型。BioWin 中的核 心数学模型是综合的活性污泥和厌氧消化模型（ASDM）。此外，还包括pH 模型、气体传输模型、化学 沉淀模型、生物膜模型等模型。这些扩展使得BioWin 能够模拟全污水处理厂的工艺。这些模型在BioWin 中按模块化组织，在模拟时，用户根据需要可以灵活选择运行一个或者多个数学模型。应用领域· 改良型Ludzack-Ettinger工

27、艺（MLE）· A2O工艺（又称为三段的Phoredex工艺）· 开普敦大学工艺（UCT）· 氧化沟（Oxidation ditch)· 综合的生物膜与活性污泥工艺（生物填料工艺）（IFAS）· 膜反应器（MBRs）· 移动床生物膜工艺（MBBRs）· 厌氧氨氧化（ANAMMOX)· 好氧反氨化（Deammonification）<· 厌氧消化（Anaerobic digester）· 反硝化滤池（Denitrification filter）· 化学除磷（Chemical P）

28、7) WARMF模型WARMF(Watershed Analysis Risk Management Framework)是一个以水环境为中心的流域管理决策支持系统(DSS)，主要通过引导涉益者(stakeholders)参与水质管理方案制定、总量负荷计算、分配及其成本效益分析达到对整个流域管理的目的。WARMF由美国EPRI(Electric Power Research Institute，Inc)发起，并由Systech Engineering Inc开发而成。 应用领域· 逐日预测河、湖的水文、水质随时间的变化特征；· 追索引起河、湖水质污染的点源与非点源负荷在空间

29、上的分布，尤其是各种土地利用产生的非点源污染负荷的空间分布；· 流域水质总量负荷计算、排污交易(包括点源、非点源内部及其之间)及其经济效益分析；· 水质污染风险分析，表现在：选取天然或人为风险事件，模拟水质污染的风险；· 评估流域生态环境管理方案，如：缓冲带建立、水资源调配、农耕方式、农药化肥施放等水环境效果评估；· 引导涉益者参与流域管理决策制定。8) QUAL2E模型 QUAL2E是美国环境保护局（USEPA）推出的一个综合性、多样化的河流水质模型，经过几十年的发展和完善，该模型已日趋成熟和稳定。QUAL2E模型可模拟15种水质组分，包括BOD、DO

30、、温度、藻类一叶绿素a、有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机磷、溶解磷、大肠杆菌、任意一种非保守物质和3种保守物质，它可以按照用户的实际要求任意组合以上指标。QUAL2E模型既可用于研究点源污染负荷，也可用于面源污染研究；既可作为稳态模型，也可作为时变的动态模型。QUAL2E允许河流沿程有多个污染源、取水口和支流汇入，还可以模拟河道中水工建筑物对河流水质的影响。应用领域QUAL2E在美国国内作为一个水质模拟工具已广泛应用于河流水环境规划、水质评价、水质预测等方面。9) WASP水质模型WASP(Water Quality Analysis Simulation Program)是由美国国家

31、环保局开发的水质分析软件， WASP模型在中国渭河、苏州河、汉江等多个流域及水库已有成功的应用。WASP能够用于不同环境污染决策系统中分析和预测由于自然和人为污染造成的各种水质状况， 可以模拟水文动力学、河流一维不稳定流、湖泊和河口三维不稳定流、常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律，被称为万能水质模型。WASP是水质分析模拟程序， 是一个动态模型模拟体系，它基于质量守恒原理， 待研究的水质组分在水体中以某种形态存在，WASP在时空上追踪某种水质组分的变化。它由两个子程序组成：有毒化学物模型TOXI和富营养

32、化模型EUTRO，分别模拟两类典型的水质问题：传统污染物的迁移转化规律(DO、BOD和富营养化)；有毒物质迁移转化规律(有机化学物、金属、沉积物等)。TOXI是有机化合物和重金属在各类水体中迁移积累的动态模型，它可以预测溶解态和吸附态化学物在河流中的变化情况。EUTRO可预测DO、COD、BOD、 富营养化、碳、叶绿素a、氨、硝酸盐、有机氮、正磷酸盐等物质在河流中的变化情况。 应用领域用来模拟常规污染物(包括溶解氧、生物耗氧量、营养物质以及海藻污染)和有毒污染物(包括有机化学物质、金属和沉积物)在水中的迁移和转化规律，是为分析池塘、湖泊、水库、河流、河口和沿海水域等一系列水质问题而设计的动态多

33、箱模型。10) QUASARQUASAR （Quality Simulation Along RiverSystem)模型是从英国Whitehead建立的贝德福乌斯河水质模型发展起来的，是一维动态水质模型，由PC-QUASAR、HERMES和QUESTOR等3个部分组成。该模型可同时模拟BOD、DO、硝氮、氨氮、pH、温度和一种守恒物质的任意组合。跟其他模型相比，QUASAR模型对于溶解氧的分析比较全丽，能用于大型河流溶解氧的分析计算。它能全面地描各个水质组成在水体中的变化过程，而模型方程又相对简单，计算简便，实用性较强。 应用领域在河流水环境规划、治理等方面有着较为广泛的应用前景，该模型已在

34、英国LOIS等工程中得到成功应用。11) EFDC模型EFDC模型，即环境流体动力学模型。是由美国弗吉尼亚州海洋研究所(VIMS)根据多个数学模型集成开发的综合模型。它由水动力模块、水质模块和泥沙一有毒物模块3个部分组成，其中，水动力模块的模拟精度已达到相当高的水平，可以用于包括河流、湖泊和近岸海域一、二、三维等地表水的水质模拟。EFDC通用性好、数值计算能力强、数据输出应用范围广。应用领域EFDC模型可以用于模拟包括COD、氨氮、总磷等22种水质变量的浓度变化。EFDC模型实用性强，能用于模拟点源和面源的污染、有机物迁移及归趋等。至今，EFDC模型在国外已经成功应用于模拟Geum River

35、下游盐度分析、纽约河和弗吉尼亚James河口等。在国内也有不少应用，如王翠等应用模型模拟胶州湾三维潮流数值，谢锐等模拟长江口及近海海域，陈异晖利用EFDC模拟滇池水质等。五、 污染源溯源模型 1) MIKE HYDRO River 一维水模拟软件  MIKE HYDRO River 是顶级的河流模拟软件,所覆盖的应用范围比其它任何河流模拟软件更为广泛。无论您的项目涉及洪水、航运、水质、预报、泥沙或是其中几项的组合，MIKE HYDRO River 都能帮助您解决。MIKE HYDRO River 还含有漫堤分析和流域水文学模块。应用领域· 洪水分析及洪水衰减设计分析· 实时洪水预报· 水库和水工建筑物优化调度· 溃坝过程模拟· 河流泥沙输运研究及长期河道演变分析· 分洪道、水工建筑物和调蓄池设计· 桥梁的水力设计· 地下水和地表水综合分析（与MIKE SHE 耦合）· 河流及河口盐水入侵· 河流及湿地的生态及水质评估· 湿地修复分析· 突发日常水质污染事故预警（与公司技术人员沟通，支持污染源溯源，但相关模型介绍未