《Environmental Modelling & Software》：Dynamic integration of water quality simulation into Pywr
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动态整合水质量到Pywr中，允许水质影响水量分配。应用于Grootdraai水库，结果显示模型能有效根据水质阈值动态调整取水量。验证了在Pywr中添加水质模型的可行性，有助于更真实地考虑水质约束的水资源估算。
A.R. Slaughter|S. Lazar|J.E. Tomlinson|F. Thompson|N. Griffin|O.N. Odume
水研究中心，Frankland Road，Blagrove，Swindon，Wiltshire
摘要
在水资源模型中，水量与水质之间的动态关系往往被忽视。本研究将简单的水质过程动态整合到Pywr软件中，使水质能够影响水资源分配决策。为了验证这一方法，研究人员将Pywr-WQ应用于非洲南部经过人类大规模改造的Grootdraai大坝流域。
Pywr-WQ对总溶解固体（TDS）及多种营养物质的模拟结果与实际观测到的Grootdraai大坝水质变化基本一致。当水质指标超过设定阈值时，Pywr-WQ会自动停止相应的取水操作。
该研究证实了将水质模拟功能动态整合到Pywr中的可行性，这有助于更准确地考虑水质约束因素来估算水资源量。由于Pywr的灵活性，还可以实现水量与水质之间更为复杂的关联规则。
Pywr中的水质动态集成
本研究中，水质与水量的交互是动态进行的：每个时间步长中，水量数据会影响水质，同时水质数据也能影响水量分配（如取水量）。Pywr的灵活性使其能够与其他模型实现动态集成。本研究正是利用了这一特性将水质模拟功能融入Pywr。具体而言，系统中包含了一系列“水质”节点。
验证Pywr-WQ与WRYM的模拟结果
如图5所示，两种模型对Grootdraai大坝储水量的预测结果较为接近。通过R2、Nash-Sutcliffe效率（NSE）和百分比偏差（PBIAS）进行比较，得出相关数值分别为0.87、0.96和-3.88%。图5b展示了与图5a相同的数据，但模拟时间较短，以便更直观地对比WRYM和Pywr-WQ模型的差异。水质的简化处理
水质过程极其复杂，尤其是对于非保守性水质变量（如营养物质）而言，受多种相互作用过程的影响（Huang, 2022; Wang, 2025）。因此，水质模型可能非常复杂，需要设置大量参数。但本研究采用了较为简化的处理方式。结论
本研究将简化的水质模型整合到Pywr中，使水质能够动态影响水资源分配决策，这更符合实际情况。Pywr-WQ在人类改造流域中的成功应用证明了这种简化模型的有效性。资金来源
WRC（Water Research Centre）位于Swindon，Frankland Road，Blagrove，Wiltshire，SN5 8YF，作为内部项目资助了Pywr-WQ的开发。Sofia Lazar将Pywr-WQ应用于Grootdraai流域的工作得到了南非水资源委员会（Water Research Commission）的支持（项目编号2021/2022-01117）。作者贡献声明
Andrew Robert Slaughter：撰写初稿、监督、软件开发、研究设计及概念构建。Sofia Lazar：撰写初稿、研究工作。Neil Griffin：撰写修订稿、监督、方法论设计及概念构建。Oghenekaro Nelson Odume：撰写修订稿、监督、资金筹措及概念构建。James Tomlinson：软件开发、方法论设计及概念构建。Fiona Thompson：撰写修订稿、监督及概念构建。未引用的参考文献
du Plessis等，2009；Huang等，2022；Ritson等，2014；Wang等，2025。利益冲突声明
所有作者均声明不存在利益冲突，且该论文未经其他机构以任何形式（全部或部分）发表。致谢
感谢南非水利与卫生部（DWS）通过Resource Quality Information Services（RQIS）网站提供Grootdraai大坝流域的水质观测数据。
