二维水动力—水质耦合模型对东昌湖生态补水的研究与应用的开题报告.pdfVIP

二维水动力—水质耦合模型对东昌湖生态补水的研

究与应用的开题报告

一、背景和意义

水资源是维持人类社会生存发展的重要物质基础，水环境保护与水

资源可持续利用是一个国家的生存和发展的关键问题。但是，随着经济

社会的发展和人口的增加，水资源和水环境问题日益突出，其中最为紧

迫的是水环境污染问题。为了维护和改善水环境，需要加强水资源的管

理和保护，同时采取措施治理水环境污染。其中一个重要的方法是通过

生态修复实现水质提升与环境保护。

东昌湖是位于江苏省南部的一个典型的淡水湖泊，是江苏省重点保

护区之一，也是淮河流域的重要水资源。近年来，由于城市化进程加快，

工农业污染加剧，东昌湖的水质状况不断恶化。为了改善东昌湖的生态

环境，需要进行综合治理和生态修复。其中，生态补水是一种在湖泊生

态系统中引入一定比例的干支流水来补偿水文水资源和水生态系统因为

上游滥排及地表水资源减少所引起的需要。

综合考虑东昌湖过去的水质状况、地形地貌、上下游污染源、水文

水位、生态环境等因素，设计合理的生态补水计划十分重要。因此，建

立一套能够准确反映水生态环境和水质变化的二维水动力——水质耦合

模型，对于东昌湖生态补水计划的制定和实施具有重要的意义。

二、研究内容

1.收集整理东昌湖相关的水文、气象、水质、植被、土壤等资料，

建立东昌湖生态补水资料库；

2.建立基于二维水动力——水质耦合模型的东昌湖水生态环境与水

质模拟；

3.根据模拟结果，制定并优化东昌湖生态补水计划；

4.基于实测数据对模型的准确度进行验证和改进；

5.开展东昌湖生态补水的现场实施和效果评估。

三、研究方法和思路

1.收集整理数据资料，包括水文、气象、水质、植被、土壤等方面

的数据；

2.基于ArcGIS和MATLAB等软件，制定东昌湖二维水动力——水质

模型，建立湖泊水质模型的模拟计算流程；

3.对模型参数进行敏感度分析，评估模型的准确性，校正或修正模

型；

4.设计生态补水方案，进行模拟计算和分析，制定生态补水计划，

计算生态补水效果；

5.结合实测数据进行模型验证及优化；

6.开展东昌湖生态补水的现场实施和效果评估。

四、预期成果

1.建立二维水动力——水质耦合模型，模拟东昌湖水生态环境与水

质的变化；

2.制定东昌湖生态补水方案，并以此为依据，实现水生态修复目标；

3.东昌湖生态补水计划的实施和效果评估；

4.研究结果将为湖泊水生态系统的管理和科学决策提供理论依据。