评估水力停留时间

Delft3D中用于计算Residence time的模块在D-WQ中，可用于计算水龄和停留时间，但是此处的水龄是指入口处的水到达某一点的时间，而Residence time为某个网格与外界交换的速率，这个速率是与网格尺寸相关的，计算WQ时将水平网格aggregate后内部网格之间的交换被忽略，RT必然延长，所以用这个来评估真实的水力停留时间结果不一致。

水库的平均停留时间：

RT=V/Q

V是水库库容，Q则是进出的流量，简化为完全混合反应器后这个是正确的，但实际情况下水库不是完全混合的，岸线的影响会造成滞留区或形成短流，而且由于温度分层等因素，垂向上也是不同的。

一种评估方法是利用粒子追踪的原理，从某一点释放的粒子从释放到离开计算区域所经历的时间作为这一点的水力停留时间。从完全混合反应器原理来看，这个时间分布是从0到无穷大的，即有些粒子释放后就离开了区域，而有些粒子则永远不会离开计算区域。

评价平均停留时间就是一个重要问题，如果释放足够多的粒子，粒子的运动除了随水流的扩散和弥散外，还有自身随机的脉动，通过统计计算区域中剩余粒子的质量，可以知道有百分之多少的粒子离开了区域。此时设定一个阈值，即多少粒子离开的时间作为平均停留时间是关键点。有些研究指出 (Rueda, 2006) 从完全混合反应器角度来看，有37%（1/e）的粒子还留在计算区域内可作为平均停留时间。

若要模拟一个水库，用Discharge作为驱动的话是不能用来评估粒子移动的，因为在Delft3D-PART 中的粒子离开计算区域的前提是出入口必须是开发区域，即是采用Open Boundary来计算的水动力结果才可以。此时入口继续采用Discharge，出口采用Open Boundary，但这个Open BD只能设置在物理边界处，如果出口不在物理边界处，比如出口在库中心，暂时还没有好办法近似。此外Open BD如果用Total discharge驱动，流量的正值表示从计算区域离开，而负值则相反，需要注意。

Rueda, 2006. The residence time of river water in reservoirs.