新疆博斯腾湖二维水动力数学模型研究

风场是影响湖泊水动力的重要因素,它可以改变水体运动速度和方向,影响各种物质在湖泊内的输移扩散。通过分析博斯腾湖大湖区风场,准确估算出风力、风向变化情况,构建了博斯腾湖平面二维水动力模型。应用计算模型对博斯腾湖水动力进行模拟预测,分析不同风向、风速对湖泊流场结构的影响,为进一步研究博斯腾湖水动力和污染物输移扩散提供理论依据。     

黄浦江二维水质数学模型研究

本文建立了能真实模拟黄浦江弯曲地形边界的二维有限元水质数学模型，可有效应用于黄浦江水质的分析.     

河流二维水质模型与地理信息系统的集成研究

根据水质预测、管理的不同需求,提出基于二维对流扩散方程的三种水质计算模式:连续点源排放水质模型,瞬时点源排放水质模型,有限体积法求解的数值解水质模型。基于MO进行GIS系统的组件式开发,实现了GIS平台下河势贴体河道二维正交网格的自动生成,解决了二维水体的空间网格离散问题。在此基础上,将三种类型的二维水质模型模块与GIS平台集成,以更好满足水质预测与管理在水质模型计算方式选取、计算精度与实现效率等方面的需求。     

博斯腾湖水质变化趋势分析

对博斯腾湖水质监测资料进行分析,博斯腾湖的总体水质稳定。CODCr是其主要的污染指标。TP、TN、氨氮对湖体水质影响较小,但也不容忽视。通过对监测数据进行分析,找出主要污染物及其它污染物之间的相互关系,为博斯腾湖的有效治理提供参考。     

二维水质模型参数的敏感性分析

建立了二维水量-水质耦合模型,并增加了随机函数生成模块与Regionalized Sensitivity Analysis(RSA)功能。以太湖总氮为例,运用RSA方法分析该模型参数的敏感性。结果表明:有机物沉降速率VS3最为敏感,对总氮模拟结果的影响较大;太湖各分区的参数敏感性不尽相同,如监测点平台山的可接受参数的敏感性顺序为:VS3KpzdK12K71K2VS4K2DGP1,而东太湖34参数的敏感性顺序则为:VS3VS4KpzdGP1K2DK12K71K2。说明模型参数的敏感性差异主要由于各分区的水质条件及水环境变化规律不同。本文确定的模型参数敏感性分析方法,可为水质模型的参数选取提供依据。     

平面二维动态水质数学模型

本文根据工业环境影响评价的需要，提出了一个平面二维动态水质数学模型，该水质数学模型以ＮＨ３－Ｎ，ＤＯ，ＣＯＤ为评价参数，考虑了大气复氧，ＣＢＯＤ和ＮＢＯＤ的降解和沉淀，底泥耗氧，温度等影响因素。针对具体评价河流，本文进行了模型参数的选取及灵敏度分析，并对该模型进行了验证与应用，结果表明该水质模型具有较高的计算精度和较强的预测能力，为工程环境影响评价提供了一个有力的工具。     

水库立面二维水质模型研究

针对大型深水库水质要素分布呈现明显分层效应的特点,建立了适用于大型深水库的立面二维非稳态水温水质耦合模型。采用二滩鱤鱼河支库实测水温水质资料对模型进行验证,并分析了模型误差产生的原因。分析结果表明,所建模型可以用于对大型深水库库区水温及TP、TN等水质要素的数值模拟,模拟成果可为大型深水库修建的环境影响评价提供依据。     

淮河干流淮南段二维水质模拟

利用二维水质模型，基于交替方向法（ADI法）对模型进行离散求解，结合面向对象的MATLAB高级编程语言，编制了水质模型计算程序，对淮河干流淮南段（鲁台子至田家庵河段）的污染物浓度场进行了数值模拟；并利用MATLAB的图形可视化技术，对水质模型数值模拟结果进行了图形化处理。经模型验证，模拟结果与该段河流的实际水质监测结果基本吻合。     

基于二维水质模型的饮用水水源保护区划分

随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快,饮用水水源地周围环境污染问题也日趋严重.生活饮用水安全是影响人民生命健康和社会经济可持续发展的重要因素,需要引起高度重视.通过分析河流水系特点、水力特性及河流功能,调查区域污染状况,得到基础数据,应用二维水质模型计算结果作为依据,划定了四川某水厂大渡河饮用水水源地保护区范围,划分结果合理可行,为其他地区饮用水水源地保护区的划分提供参考.     

博斯腾湖矿化度的数值模拟

利用将水体中的污染物作为保守物质的水质模型 ,通过数值模拟 ,计算得出的博斯腾湖湖水矿化度与实测资料基本吻合 .     

新疆博斯腾湖的水位动态短期预测研究

由博斯腾湖1956～1998年的水位动态变化特征可知，其水位具有明显的季节性变化特征,根据1956～1996年的实测水位数据，分别建立了ARIMA(1，l，2)x(0，l，1)12模型和BP神经网络模型，对1997～1998年的博斯腾湖水位进行了预测.结果表明，ARIMA模型和BP网络模型可以进行比较准确的短期预测，而且BP网络的预测更准确，但长期预测误差较大.     

博斯腾湖水资源可持续利用调度系统

从博斯腾湖实际出发，以可持续发展为原则，分析了博斯腾湖调度问题，包括兴利调节、洪水调节以及优化调度等；确定了该湖泊合理运行的特行水位和特征库容，包括死水位、正常蓄水位、防洪限制水位、非常洪水位等；绘制出常规调度图，研究了湖泊优化调度问题，探讨满足水资源可持续利用的调度途径和方案。确定出湖泊优化调度函数，实现了湖泊水资源可持续利用；开发出博斯腾湖水资源可持续利用调度系统软件。     

基于灰色模式识别模型的洪湖水质评价初探

 根据洪湖近期水质监测数据资料,采用灰色模式识别模型方法对洪湖水质进行了分析评价,并利用软件surfer8.0生成洪湖不同季节的水质综合指数等值线图进行空间分异特征分析,结果表明：洪湖水质介于3～4级水之间,秋季水质较好, 春季水质最差,水质随季节变化较大,湖内围网区域和进出水口区域之间水质差别较大。     

新疆博斯腾湖入湖水量变化及其对湖水位的影响分析

根据博斯腾湖1956-2008年实测水位、入湖水量资料,分析了入湖水量与博斯腾湖水位变化关系,采用相关方法计算了博斯腾湖汛期设计入湖水量,并指出博斯腾湖水位的变化主要影响因素为汛期入湖水量,并不是短历时场次洪水,以此为计算基础,得出结论:博斯腾湖最大输水能力下,100年一遇洪水位为1048.6 m,50年一遇洪水位1 048.47 m,可为博斯腾湖水量调度、东、西泵站等输水工程的运行管理提供一定的参考价值。     

博斯腾湖生态环境效应分析

博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖,是孔雀河的源头和开都河的尾闾,对地处干旱的新疆来讲,是极为重要的自然资源和经济资源。本文对博斯腾湖的生态环境效应进行了分析,通过分析表明博斯腾湖的生态环境效应主要表现在时间和空间两个方面,空间上距离博斯腾湖由远及近从若羌到大河口主要表现为夏季温度降低,降水增加,空气湿度、水气压增加,蒸发和沙尘暴和扬沙天气减少,土壤养分含量较高,尤其是越靠近湖区作用越明显;在时间上随着博斯腾湖的水位的变动,表现为随着水位的升高和蓄水量的增加,湖泊的矿化度开始降低,自然灾害的天数有所减少,鱼类的产量和芦苇的面积大幅度增加。博斯腾湖的生态环境效应非常明显,对于巴音郭楞蒙古自制州乃至整个新疆南部地区的环境保护有着不可替代的作用。     

博斯腾湖流域农业面源污染现状分析

基于2007年博斯腾湖北4县农业面源污染实测资料及博斯腾湖水质历史资料,计算了农田排渠污染物入博斯腾湖总量,并分析了博斯腾湖流域农业面源污染的来源、季节变化特点及其影响因素。结果表明,博斯腾湖流域农业面源污染产生的TN、TP和COD的总量分别为5.86万t、1.55万t、10.06万t,其中95%以上的污染物来自畜禽养殖活动和化肥的施用;流域内产生的各种污染物主要通过33条排渠进入博斯腾湖,TN、TP、COD和盐量分别占入湖总负荷量的21%、21%、24%和48%,且排放时间主要集中每年4—9月;农业面源污染加重了博斯腾湖的咸化与富营养化趋势。根据博斯腾湖流域农业面源污染的特点,提出了推广节水灌溉、适度开发焉耆盆地地下水资源、推广平衡施肥技术等对策和建议。     

博斯腾湖流域水资源管理决策支持系统设计与实现

为了提高博斯腾湖流域水资源管理水平,设计开发了针对该流域的水资源管理决策支持系统。系统基于Microsoft.NET平台,采用Visual Studio、SQL Server、ArcGIS工具集开发,在流域“地-云-空”一体化监测体系和系统架构的基础上,构建了地图要素管理、基本水文信息、流域生态流量等主要模块,实现了流域空间可视化查询、实时流量动态模拟、流域生态基流计算以及水资源管理配置等功能。结合博斯腾湖流域1956—2019年水文资料及目前数据获取情况,系统可为不同发展模式下水资源管理提供多方面参考信息和技术支撑,能有效提高水资源管理部门决策效率。     

洞庭湖水位变化对水质影响分析

长江中下游江湖关系的剧烈演变引起了洞庭湖水位的相应变化,并带来了显著的生态环境效应。为了揭示洞庭湖水位变化与水质变化的内在联系和特征,根据洞庭湖区典型水文站1995年-2010年历史水位与水质观测资料,从年内季节和年际时间尺度上,对洞庭湖水位变动情况及其对水质的影响进行了分析。结果表明,所选的洞庭湖区的典型水文站15年来水位总体呈现下降的趋势;在年际变化上,水质指标TN、高锰酸盐指数随着水位的降低而升高;年内季节变化上,TN含量表现出枯水期>平水期>丰水期的特征,而TP含量表现出相反的特性,随着丰水期水位的升高而含量也相对升高。总体上,洞庭湖水位变化与水质状况表现出较强的相关性。     

博斯腾湖湖岸线时空变化特征

利用2006-2016年内的5期landsat遥感数据影像来初步研究博斯腾湖湖岸线在时间和空间两个维度的变化特征以及博斯腾湖湖岸线的变化趋势。通过运用水体指数找出博斯腾湖的水体,提取这5期遥感数据中博斯腾湖的面积和周长,进而计算岸线发育系数、形状复杂程度和圆形度来表征岸线的变化特征。研究结果表明:博斯腾湖湖岸线呈阶段性的变化趋势,2006-2013年间博斯腾湖湖岸线的面积从990. 78 km~2减少到902. 25 km~2,2013-2016年期间博斯腾湖湖岸线面积从902. 25 km~2增加到963. 48 km~2。博斯腾湖湖岸线的面积呈现先减少后增加的过程;博斯腾湖湖岸线的周长也呈现阶段性变化,从2006年的325. 32 km减小到2013年269. 33 km,而2013-2016年为增加趋势,从2013年269. 33 km增加到2016年的331. 93 km。在空间上博斯腾湖的西北角的湿地在2006-2011年向东南变化剧烈,2011-2016年表现稳定,在博斯腾湖的南岸和东南角也出现了周期性的变化,岸线2006-2013年呈现向北部缩小的特征,2013-2016年则向南变化,且变化幅度较大。