太湖污染擴(kuò)散仿真模擬研究.pdf

1、近年來,太湖水污染與富營(yíng)養(yǎng)化口趨嚴(yán)重,尤其是2007年太湖梅梁灣藍(lán)藻爆發(fā)事件嚴(yán)重影響了太湖地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。因此,加強(qiáng)太湖監(jiān)測(cè)和應(yīng)急處理,用科學(xué)的方法加強(qiáng)對(duì)太湖飲用水源地的保護(hù)工作刻不容緩。
　　 10多年來,在太湖水體污染監(jiān)測(cè)與模型模擬等方面,已取得了很多成果。但在模型模擬方面,已有的模擬模型相對(duì)孤立,缺乏與GIS的有效集成,難以實(shí)現(xiàn)高效建模與模擬;而在基于GIS的相關(guān)系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用研究中,更著重于傳統(tǒng)的GIS數(shù)據(jù)管理與

2、分析,缺乏對(duì)水體污染機(jī)理過程的三維模擬與表達(dá)。因此將GIS同水體污染擴(kuò)散模型集成,實(shí)現(xiàn)污染物運(yùn)移的三維動(dòng)態(tài)仿真模擬,可以充分發(fā)揮GIS在空間數(shù)據(jù)操作方面的優(yōu)勢(shì),拓展GIS應(yīng)用領(lǐng)域,并提高機(jī)理模型的重用率,更好的為輔助決策支持服務(wù)。
　　 本文即結(jié)合GIS技術(shù),建立了反映風(fēng)場(chǎng)作用下的太湖水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律及污染物擴(kuò)散輸移規(guī)律的湖流模型。根據(jù)太湖湖流模型模擬的結(jié)果和中間數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了太湖流域風(fēng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、湖體流場(chǎng)數(shù)據(jù)以及TP、TN濃度場(chǎng)變化

3、的三維可視化表達(dá)。針對(duì)太湖湖流模型所模擬的多源數(shù)據(jù),從多源數(shù)據(jù)融合的角度,結(jié)合矢量場(chǎng)、標(biāo)量場(chǎng)及水下地形DEM,統(tǒng)一構(gòu)建三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)在混合場(chǎng)景中的一體化繪制,再現(xiàn)水體污染擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)過程。最后,設(shè)計(jì)太湖水體污染擴(kuò)散模型三維可視化原型系統(tǒng),將污染擴(kuò)散運(yùn)移模型與GIS平臺(tái)進(jìn)行有機(jī)集成,結(jié)合實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)交互技術(shù)與三維可視化技術(shù),對(duì)污染物運(yùn)移進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真模擬,實(shí)現(xiàn)了太湖水體水流與水質(zhì)的反演與預(yù)測(cè),為太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化與水質(zhì)污染的綜合