平原區(qū)大型淺水湖泊生態(tài)動力學模擬技術研究——以太湖湖區(qū)為例.pdf

1、太湖是我國第三大淡水湖，隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，太湖水環(huán)境受到嚴重污染，質量呈現(xiàn)每10年下降一個等級的發(fā)展趨勢。掌握湖區(qū)各區(qū)域的營養(yǎng)物含量、水環(huán)境機理，并進行模擬預測，對于遏制太湖水體持續(xù)惡化、減輕湖泊富養(yǎng)化程度具有一定的指導意義，為水環(huán)境治理工作提供技術支撐和決策支持。
　　本文收集太湖湖區(qū)及周邊的實測數(shù)據(jù)，并且考慮引江濟太工程調度對湖區(qū)水動力及水生態(tài)環(huán)境的影響，選用美國弗吉尼亞州海洋研究所研發(fā)的環(huán)境流體動力學(EFDC)模型建

2、立湖區(qū)二維生態(tài)動力學模型，模擬太湖水環(huán)境隨時間、空間的變化過程，并進行率定、驗證和歸納分析。
　　本文主要研究成果有:(1)概化太湖環(huán)湖出入流邊界，以15條大流量河道表征太湖邊界，模擬效果良好，概化合理;(2)考慮引江濟太工程對湖區(qū)水體的影響，在風生流基礎上加入吞吐流模擬太湖湖流，結果表明引江濟太工程對太湖湖流影響很小，并未明顯改變太湖水體環(huán)境;(3)太湖二維水動力學模型的模擬精度高，水位模擬的日平均偏差在2cm以內，水溫模擬的日

3、平均誤差在2℃以內;(4)太湖二維水質、生態(tài)動力學模型的模擬輸出結果表明:溶解氧、化學需氧量的模擬精度最高，氨氮、總磷、葉綠素a的模擬效果良好，總氮的輸出模擬除夏季誤差偏大外，其他時段模擬精度較高;(5)根據(jù)水質、生態(tài)相關參數(shù)的調試工作，總結出各營養(yǎng)物質的敏感參數(shù)，以及多個參數(shù)之間的關聯(lián)性。
　　從本文研究結果可以得出:
　　(1)太湖湖區(qū)面積大，不同區(qū)域流速、溫度、底泥釋放量均不同，導致不同區(qū)域的營養(yǎng)物質濃度之間具有顯著的

4、空間差異，水生態(tài)環(huán)境相差較大;
　　(2)湖區(qū)內藻類含量較低的區(qū)域與總氮、總磷濃度沒有明顯的線性相關性;而藻類爆發(fā)的區(qū)域與總磷濃度有明顯的線性相關性，與總氮濃度也有較明顯相關性。導致湖區(qū)藻類爆發(fā)的關鍵因素是總磷濃度，總氮次之。藻類生長的最適總磷濃度為0.15-0.35mg/l，總氮濃度為2-2.5mg/l，氮/磷比為5-15;
　　(3)當湖區(qū)中總氮、總磷的濃度相對較低時對藻類生長起促進作用，但當總氮、總磷濃度達到一定值后又