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《河海大学》 2006年
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大型平原河网地区水量水质耦合模拟及联合调度研究

吴浩云  
【摘要】:针对太湖流域存在的主要水问题,论文采用数值模拟和引江济太调水试验工程相结合的方法,探索适合提高中国河流湖泊的水生态系统承载能力的方法途径。 论文在HOHY2模型研制和河网水质循环系统分析的基础上,建立圩内圩外虚拟河段的水力联系,选择适合的堰闸等水流运动方程,提出水量水质零维、一维、二维(准三维)的逐时段嵌套模式,实现了复杂大型平原河网地区量质模拟耦合一体化计算。基于流域微地貌特征,提出了平原河网栅格产汇流方法和有效途径,使进入河网的各种水源和污染源得到量化,保证了水量水质计算的稳定性。构建了考虑供水保证、水质改善、防洪安全的水资源优化调配框架,并以交互式方式实现水量水质模型与调度模型间的耦合,较好地解决了调水实际问题。结合河网水量水质运动实际,在水质沿程变化呈直线变化假定基础上,提出了求解对流方程的非充分掺混计算方法,并在河网来水组成应用研究中证明了计算成果合理性和精确性,为定量化研究跨区域水量水质联合调度奠定了理论基础。对2002~2003年引江济太调水试验进行了效果评价和客观分析,揭示出入湖河道流量和物质对太湖富营养化的影响机理,提出的改善太湖和河网水环境的优化调度模式,具有很好的指导意义。 结合引江济太调水试验,对大型平原河网地区提出的水量水质耦合模拟和开展的联合调度研究成果,具有较好的适应性和可靠性,为解决水质型缺水地区的水资源配置和跨流域生态调水提供了新的思路。
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