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。
