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嗖嗖社区
2020-07-03

太湖流域模型研究

# 流域概述

太湖流域位于中国江苏、浙江两省交界处,涉及苏州、无锡、常州、南京、镇江等多个城市。太湖流域总面积约为3.2万平方公里,其中太湖水域面积约为2.4万平方公里。

太湖流域是中国重要的经济区域之一,也是中国南方最重要的淡水资源之一。流域内的土地肥沃,适宜农业发展,是中国的重要农业区域之一。同时,太湖流域还是中国的重要工业基地之一,有着多个重要的工业园区,如苏州工业园区、无锡太湖新城等。

# 现状问题

# 水资源

  • 太湖流域水资源的总量有限,随着经济社会的发展,用水需求不断增加。流域内各类用水的竞争日益加剧,严重影响着太湖周边地区的生态环境和农业发展。
  • 太湖流域涉及两个省份和多个行政区域,各区域之间水资源的利用和管理缺乏协调,导致水资源的浪费和冲突。同时,太湖流域的水资源管理存在监管不力、执法不严等问题,需要进一步加强水资源管理和监管力度。

# 水环境

  • 水质污染:太湖流域的水质受到农业、工业和城市化等活动的影响,造成水质污染。废水和污水直接或间接进入水体,导致水质恶化,水中富营养化现象加重,产生大量藻类,严重时会引发赤潮等问题。

  • 湖泊富营养化:太湖流域的湖泊富营养化严重,主要是由于大量的化学肥料、农药、畜禽粪便等农业面源污染物的输入。这些营养物质在水中积累,刺激藻类大量繁殖,导致水体富营养化现象,甚至引起蓝藻水华等问题。

  • 洪涝灾害:太湖流域地势较为平坦,加上气候变化和城市化等因素的影响,容易出现洪涝灾害。洪水可以冲毁土地、房屋和基础设施,对当地的经济和社会生活造成巨大损失。

# 水生态

  • 湖泊富营养化:太湖流域的湖泊富营养化严重,主要是由于大量的化学肥料、农药、畜禽粪便等农业面源污染物的输入。这些营养物质在水中积累,刺激藻类大量繁殖,导致水体富营养化现象,甚至引起蓝藻水华等问题。这些藻类的繁殖会使水体中氧气含量下降,对水生动物造成严重危害,导致鱼类死亡和生态系统破坏。

  • 生物多样性下降:太湖流域的生物多样性遭受了严重的破坏。由于水质污染和人类活动的干扰,一些珍稀濒危物种的数量急剧减少,一些物种甚至已经灭绝。生物多样性的下降会导致生态系统服务功能下降,对当地经济和社会发展带来巨大的挑战。

  • 水生态系统结构失衡:太湖流域的水生态系统结构失衡,生态平衡被破坏。一些物种数量急剧增加,如蓝藻、浮游动物等,而其他物种的数量却下降或消失。这种失衡会导致生态系统的功能退化,从而影响当地的生态环境和经济发展。

  • 水生态环境恶化:太湖流域的水生态环境遭受了严重的破坏。废水和污水直接或间接进入水体,导致水质恶化,水中富营养化现象加重,产生大量藻类,严重时会引发赤潮等问题。这些问题的存在会导致水生态系统的恶化,从而威胁到当地的生态环境和经济发展。

# 已有研究

  • "太湖蓝藻水华预测模型研究" (Research on Prediction Model of Blue-green Algae Bloom in Taihu Lake)该研究基于太湖水环境和气象数据,采用多元回归和人工神经网络模型,建立了预测太湖蓝藻水华发生的模型。结果表明,人工神经网络模型的预测效果更好,可以为太湖蓝藻水华的防控提供科学依据。

  • "基于SWAT模型的太湖流域水文模拟研究" (Hydrological Simulation of Taihu Lake Basin Based on SWAT Model):该研究采用SWAT模型,对太湖流域进行水文模拟,并分析了不同土地利用类型和降雨事件对水资源的影响。研究结果可以为太湖流域的水资源管理和保护提供科学参考。

  • "太湖水质预测模型研究" (Study on Water Quality Prediction Model of Taihu Lake):该研究采用ARIMA时间序列模型和BP神经网络模型,建立了太湖水质预测模型,并对太湖水质变化进行了预测。研究结果可以为太湖水质管理和保护提供科学依据。

  • "太湖生态经济模型研究" (Research on Ecological Economic Model of Taihu Lake):该研究结合太湖生态环境和经济发展,建立了太湖生态经济模型,并分析了不同政策对太湖生态经济的影响。研究结果可以为太湖生态经济的发展和管理提供科学参考。

# 我们的研究

# 申丁伊,贾鹏,刘晓东. 2019,《太湖流域水环境信息管理系统设计及模型集成研究》

该研究结合流域控制单元精细化管理理念,开展太湖流域水环境信息管理系统的研究与设计工作,并着重对 EFDC模型与系统集成关键技术以及计算优化方法进行了探讨。论文的主要内容及研究成果如下:

  • 根据太湖流域水环境信息管理的业务需求分析,构建了基于 SOA模式多层架构的太湖流域水环境信息管理系统框架。利用 SOL Server 和 ArcSDE 中间件技术对系统数据进行建库设计,对流域多源、多类型基础数据进行分类并规范性建表入库,为水环境信息管理系统提供数据支持。
  • 将EFDC模型集成应用于太湖流域水环境信息管理系统中,利用 XML标记语言对EFDC模型的输入文件原数据结构进行优化:利用C#与Fortran混合编程技术进行模型与系统间的集成调用:在开源的EFDC源代码基础上进行二次开发优化源代码结构,实现水质模拟的快速计算。
  • 根据新形势下太湖流域水环境管理的需求,对系统功能模块以及操作界面进行设计,构建了涵盖流域水环境信息查询、现状评估、水质趋势分析、湖泊预警、事故应急服务于一体的业务化水环境信息管理系统友好界面。

上次更新: 2023/03/11, 20:04:55
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