湖、庫水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)的構建及應用.pdf

1、應用水動力學和水質(zhì)模型，對湖、庫等水體的水動力學規(guī)律和水質(zhì)情況進行數(shù)值模擬，是水環(huán)境分析和預測的重要基礎；結合GIS（地理信息系統(tǒng)）的水質(zhì)模擬可以直觀方便地為環(huán)境管理和環(huán)境監(jiān)測部門提供水質(zhì)現(xiàn)狀和模擬預測分析結果，以便更好地進行科學決策。本論文在應用三維水動力學模型和水質(zhì)模型的基礎上，結合GIS構建湖、庫水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)。作為實例，本文應用該系統(tǒng)平臺對磨盤山水庫水動力學規(guī)律和水質(zhì)情況進行了模擬研究，同時驗證了系統(tǒng)的可靠性。
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2、用地理信息系統(tǒng)技術進行數(shù)值模擬系統(tǒng)的構建，將整個系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)庫模塊、模擬計算模塊、模擬結果顯示模塊。計算過程中所需的基礎數(shù)據(jù)如邊界條件、時間參數(shù)、模擬參數(shù)等，應用GIS進行存儲和管理，計算結果用色彩等級圖直觀顯示。整個研究過程耦合在 GIS系統(tǒng)中，充分發(fā)揮了 GIS技術對空間信息和屬性信息的采集、存儲、分析、顯示等優(yōu)勢，具有良好的應用價值。
　　本論文利用磨盤山水庫的資料，應用湖、庫水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)對磨盤山水庫進行數(shù)值模擬計算。

3、流場的模擬結果顯示，庫區(qū)流場在枯水期、平水期和豐水期時的分布區(qū)別不大，即水庫從入口到壩前一定距離的大部分區(qū)域內(nèi)水流平順，流速較小。溫度場的模擬結果顯示，磨盤山水庫水溫在全年都處于分層狀態(tài)。根據(jù)各時期水溫分布，本文分析了水庫的溫度分層的原因和水庫的溫度分層對水庫水質(zhì)的影響以及對農(nóng)業(yè)灌溉的影響。水質(zhì)模擬選取常用的水質(zhì)參數(shù)溶解氧DO，化學需氧量COD，和氨氮NH3-N作為水庫水質(zhì)的研究對象。水質(zhì)模擬結果顯示，溶解氧DO全年處于分層狀態(tài)。根據(jù)模