地表水系统

地表水水质模型是描述各种污染物质在地表水体中混合和输运、在时间和空间上的迁移转化规律以及各影响因素相互关系的数学方程，它是地表水环境污染治理规划决策分析的重要工具和有效手段，在地表水质预测、水环境容量研究中起着重要作用。地表水水质模型是一种数学描述，在其对地表水水质进行研究分析的过程中涉及到许多物理、化学和生物过程，因而比较复杂，研究过程中需要根据需求选择因子与研究方法，建立不同的模型。最近几十年来，各种地表水水质模型不断涌现，发展日臻成熟，为地表水水质的研究工作提供了基础。随着人工神经网络技术、3S技术以及虚拟技术等的不断发展以及与地表水水质模型的进一步结合，极大地促进了地表水水质研究技术和水环境管理技术的发展，为水环境规划与管理工作提供了强有力的技术保障和支持。

SMS （The Surface-water Modeling System）水动力学软件是由美国Brigham 大学环境模型研究实验室（EMRL）和美国陆军水道实验站（USACEWES）开发的软件，可用于模拟和分析地表水的运动规律。它包含一、二维有限单元模型、有限差分模型，以及三维水动力学模型，既可以进行水动力学模拟，也可以进行水质模拟，是一款较为成熟的水环境模拟软件。它还可以根据不同的水环境模拟条件选择不同的模型进行模拟，这也是SMS 的一大优点。目前，SMS 的最新版本为10.1 版。

SMS 软件中包含的程序分为有限单元模型与有限差分模型2 种。SMS 的后处理做的非常出色，模型收敛后，计算结果可以自动添加到窗口左侧树状目录中，点取结果，可以在主窗体中显示所要看的结果，包括流速、水位、水深等，还可直接显示出动态流场、断面结果过程线，分流比等计算结果，还可以在同一窗体显示出不同工况的结果，同一地形的不同工况结果比对非常方便。另：SMS 还支持卫片、图片的加载，可将计算结果直接进行比对。

SMS 软件可应用于海洋潮汐、风暴潮数值模拟、港口、海岸工程泊稳分析、电厂取水口附近流场数值模拟、港口、海岸工程建筑物布置方案比选、防波堤防浪效果分析及优化设计、河流航道整治工程效果数值评估、河道取水口对内河航道通航的影响、河网水流条件数值模拟、河道桥墩壅水数值模拟等。