本論文以太湖為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法,通過建立三維水動(dòng)力-水生態(tài)動(dòng)力耦合模型ELCOM-CAEDYM,針對太湖水質(zhì)波動(dòng)變化以及降雨導(dǎo)致大量氮磷營養(yǎng)鹽進(jìn)入太湖等問題,以實(shí)測水文和水質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用數(shù)值模擬的方法分析了太湖2016年春季(5月份)、夏季(8月份)、秋季(11月份)、冬季(2月份)四個(gè)季節(jié)水質(zhì)的時(shí)空分布特征,并擬合了太湖流域降雨量與入湖流量之間的相關(guān)關(guān)系,通過設(shè)置不同降雨量情景,模擬各種情景下太湖水質(zhì)的變化情況,以期了解不同級別降雨量情況下太湖水質(zhì)的變化規(guī)律,并為流域水環(huán)境的綜合治理提供理論支持。經(jīng)過模型的率定以及驗(yàn)證過程,在太湖中構(gòu)建了ELCOM-CAEDYM模型,水溫和溶解氧的模擬值與實(shí)測值吻合度較高,而對于營養(yǎng)鹽總氮和總磷的模擬結(jié)果與實(shí)測值有一定的偏差,但模擬結(jié)果與實(shí)測值在變化趨勢上具有一致性。研究發(fā)現(xiàn),太湖水溫呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化特征,表現(xiàn)為夏季溫度偏高,冬季溫度偏低,春秋為過渡季節(jié),在空間上,春季和夏季西部沿岸湖區(qū)水體溫度略高于東部湖區(qū)水體溫度,秋季和冬季西南河區(qū)溫度較西北湖區(qū)溫度偏低;在時(shí)間上,溶解氧的變化呈現(xiàn)冬季高,夏季低的特點(diǎn),在空間上,西部湖區(qū)溶解氧濃度低于同期東部湖區(qū)的溶解氧濃度;模型對于總氮的模擬結(jié)果表明太湖冬季和春季總氮濃度高于夏季和秋季;對磷而言,夏季總磷濃度最高,秋季總磷濃度最低,太湖總磷濃度全年呈現(xiàn)波動(dòng)變化,表現(xiàn)為先升高后降低的態(tài)勢,在空間上,西北部湖區(qū)主要受外源輸入的影響而出現(xiàn)總氮、總磷濃度峰值。苕溪水系、南河水系和洮滆水系降雨和入湖流量之間關(guān)系顯著,R2值分別為0.79、0.61和0.7,三個(gè)不同水系的預(yù)報(bào)值都在許可誤差的范圍之內(nèi),苕溪水系和洮滆水系精度等級達(dá)到丙級,可用于參考性預(yù)報(bào),南河水系的精度等級為丙級以下,只能用于參考性估報(bào),本文設(shè)計(jì)兩種不同級別降雨量的方案中,流域內(nèi)持續(xù)強(qiáng)降雨會(huì)增加入湖河口氮的濃度,但磷含量并沒有顯著增加,此外,流域降雨量的增加對遠(yuǎn)離入湖河口的水質(zhì)具有一定程度的稀釋作用,從氮磷營養(yǎng)鹽對不同級別降雨量的響應(yīng)來看,建議控制外源氮輸入量,從而保證太湖的長遠(yuǎn)發(fā)展。
【學(xué)位單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：X524;P333.1
【部分圖文】：

暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 研究區(qū)域概況況 2-1）位于東經(jīng) 119°54′~120°36′，北緯 30°56′~31°34帶，地處長江三角洲的南緣，屬于長江中下游的一個(gè)西以天目山、茅山等山區(qū)為界，流域總面積 3.69 萬 k占 52.6%、浙江省占 32.8%、安徽省占 0.6%以及上海市內(nèi)，20%在無錫市內(nèi)，剩余 10%屬宜興市和常州武 34 km，最寬處可達(dá) 56 km，水域面積約 2338 km2，

圖 2-4 環(huán)太湖河道采樣點(diǎn)位圖Fig. 2-4 Locations of sampling sites around Lake Taihu數(shù)據(jù)獲取究中涉及到的逐日氣象數(shù)據(jù)（包括大氣壓、氣溫、相對濕度、降水、風(fēng)射）主要來源于 GLEON 太湖站點(diǎn)（31°25′10″N，120°12′50″E）。節(jié)主要介紹太湖的地形、地貌、氣象、水量狀況，通過對太湖流域基本使我們對研究對象有一個(gè)更加全面的認(rèn)識，同時(shí)也對太湖主要面臨的環(huán)的了解，環(huán)太湖河道共有 100 多條，為了提高采樣工作效率并結(jié)合實(shí)際行性，本文把環(huán)太湖主要入湖河道進(jìn)行了概化，最終確定了 19 條環(huán)湖的常規(guī)采樣點(diǎn)位。

圖 3-1 溶解氧模塊結(jié)構(gòu)簡圖Fig. 3-1 Schematic diagram of the dissolved oxygen module模塊模塊中，必須參與計(jì)算的狀態(tài)變量有 5 個(gè)，分別為 NO3（硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氨氮）、DONL（易分解的可溶態(tài)有機(jī)氮）、PONL（易分解的顆粒態(tài)有機(jī)氮）、氮）；可選變量有 6 個(gè)，分別為 DONR（難分解的可溶態(tài)有機(jī)氮）、PONR（難態(tài)有機(jī)氮）、PIN（顆粒態(tài)無機(jī)氮）、BIN（細(xì)菌體內(nèi)氮）、ZIN（浮游動(dòng)物體魚類體內(nèi)氮）。氮循環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3-2 所示。
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本文編號：2871865