水利模型根據物質守恒原理用數學的語言和方法描述參加水循環(huán)的水體中水質組分所發(fā)生的物理、化學、生物化學和生態(tài)學諸方面的變化、內在規(guī)律和相互關系的數學模型。
水利模型至今已有70多年的歷史。早的水利模型是于1925年在美國俄亥俄河上開發(fā)的斯特里特-菲爾普斯模型。它是一個DO-BOD模型。之后,經諸多學者改進,逐步完善。1977年美國環(huán)境保護局發(fā)表的QUALll型,是這類模型的代表。它的版本 QUAL2E(1982)能模擬任意組合的15種水質參數。80年代之后,隨著水利模型研究的深入,另一類描述水中有毒物的模型應運而生。由于考慮了泥沙的作用,使這類模型變成了一個描述水流、泥沙和其他水質組分相互作用的氣、液、固三相共存的復雜體系。它的代表作是美國環(huán)境保護局推出的WASP5模型(1994)。它能模擬有毒物質在水中發(fā)生的酸堿平衡、揮發(fā)、沉淀、溶解、水解、生物降解、吸附和解析、氧化還原、生物聚集、光解等過程以及大氣的干、濕沉降物。與此同時,以食物鏈和能量傳遞為主線的生態(tài)學模型也有了長足的發(fā)展?,F代水利模型因其復雜性一般要采用各種數值解法,應用計算機來完成。
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機械動態(tài)模型,顧名思義就是關于機械在真實設備同比例縮小,比如1:10、1:20等等。如果在比例允許的情況下,完全可以模擬真實設備中的工作原理及演示,除了機械、建筑模型、軍事模型、石油化工模型都可以制作。