论文部分内容阅读
太湖是我国重要的淡水湖泊，近十几年来太湖水质的恶化引起了公众关注。选择合适的水质模型对太湖的水质进行模拟，能够预测污染物在水体中的环境行为，进而帮助环境管理者评价湖泊水质，制定合理的水质调控方案，并对水华暴发作出预警。本文基于太湖现场实地水文水质测验，在收集整理太湖的水质实测数据的基础上，利用澳大利亚西澳大学水研究中心开发的三维水动力模型ELCOM(Estuary,LakeandCoastalOceanModel)和湖泊水库生态动力学模型CAEDYM(ComputationalAquaticEcosystemDynamicsModel)，对2010太湖的各水质参数的时空分布进行模拟和分析。为太湖营养物基准的制定和富营养化的综合治理以及太湖水华暴发的预测预警研究提供了基础。 本文首先介绍了EICOM-CAEDYM耦合模型的原理和结构，然后现场调查对太湖的污染状况进行了探索性分析，为构建太湖水质水动力模型奠定基础。 其次，建立了太湖ELCOM-CAEDYM三维生态动力学模型。模型综合考虑了入湖负荷、光照、温度、湿度、风向、风速、降雨等水文气象条件和浮游动植物对湖泊藻类生长的影响，并通过优化算法结合相关实验和参考文献确立了适用于太湖的水质模型参数。 最后，利用ELCOM-CAEDYM耦合模型模拟了太湖水温、溶解氧、总氮、总磷和叶绿素-a等水环境要素在时间和空间上的分布与变化等，并且分析造成模拟结果值差异的主要原因。太湖水温和溶解氧的数值模拟结果与实测值吻合较好，较为准确地反应了太湖的实际情况;总磷模拟值不能较好的反应其空间分布，大部分模拟值较高;总氮的模拟结果较实测值偏低;叶绿素-a由于受藻类组成、温度、营养盐、光照、湖湾地形、以及水文等众多条件的影响，对其测定和模拟均具有一定的难度，其空间验证结果相对较差，时间验证的结果较好。