湖、庫(kù)水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用.pdf

1、應(yīng)用水動(dòng)力學(xué)和水質(zhì)模型，對(duì)湖、庫(kù)等水體的水動(dòng)力學(xué)規(guī)律和水質(zhì)情況進(jìn)行數(shù)值模擬，是水環(huán)境分析和預(yù)測(cè)的重要基礎(chǔ)；結(jié)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(cè)部門提供水質(zhì)現(xiàn)狀和模擬預(yù)測(cè)分析結(jié)果，以便更好地進(jìn)行科學(xué)決策。本論文在應(yīng)用三維水動(dòng)力學(xué)模型和水質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合GIS構(gòu)建湖、庫(kù)水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)。作為實(shí)例，本文應(yīng)用該系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)磨盤山水庫(kù)水動(dòng)力學(xué)規(guī)律和水質(zhì)情況進(jìn)行了模擬研究，同時(shí)驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性。
　　利

2、用地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬系統(tǒng)的構(gòu)建，將整個(gè)系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、模擬計(jì)算模塊、模擬結(jié)果顯示模塊。計(jì)算過(guò)程中所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如邊界條件、時(shí)間參數(shù)、模擬參數(shù)等，應(yīng)用GIS進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，計(jì)算結(jié)果用色彩等級(jí)圖直觀顯示。整個(gè)研究過(guò)程耦合在 GIS系統(tǒng)中，充分發(fā)揮了 GIS技術(shù)對(duì)空間信息和屬性信息的采集、存儲(chǔ)、分析、顯示等優(yōu)勢(shì)，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
　　本論文利用磨盤山水庫(kù)的資料，應(yīng)用湖、庫(kù)水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)對(duì)磨盤山水庫(kù)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。

3、流場(chǎng)的模擬結(jié)果顯示，庫(kù)區(qū)流場(chǎng)在枯水期、平水期和豐水期時(shí)的分布區(qū)別不大，即水庫(kù)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(chǎng)的模擬結(jié)果顯示，磨盤山水庫(kù)水溫在全年都處于分層狀態(tài)。根據(jù)各時(shí)期水溫分布，本文分析了水庫(kù)的溫度分層的原因和水庫(kù)的溫度分層對(duì)水庫(kù)水質(zhì)的影響以及對(duì)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(xué)需氧量COD，和氨氮NH3-N作為水庫(kù)水質(zhì)的研究對(duì)象。水質(zhì)模擬結(jié)果顯示，溶解氧DO全年處于分層狀態(tài)。根據(jù)模