太湖污染擴散仿真模擬研究.pdf

1、近年來,太湖水污染與富營養(yǎng)化口趨嚴重,尤其是2007年太湖梅梁灣藍藻爆發(fā)事件嚴重影響了太湖地區(qū)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。因此,加強太湖監(jiān)測和應急處理,用科學的方法加強對太湖飲用水源地的保護工作刻不容緩。
　　 10多年來,在太湖水體污染監(jiān)測與模型模擬等方面,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孤立,缺乏與GIS的有效集成,難以實現(xiàn)高效建模與模擬;而在基于GIS的相關系統(tǒng)開發(fā)和應用研究中,更著重于傳統(tǒng)的GIS數(shù)據(jù)管理與

2、分析,缺乏對水體污染機理過程的三維模擬與表達。因此將GIS同水體污染擴散模型集成,實現(xiàn)污染物運移的三維動態(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,拓展GIS應用領域,并提高機理模型的重用率,更好的為輔助決策支持服務。
　　 本文即結合GIS技術,建立了反映風場作用下的太湖水流運動規(guī)律及污染物擴散輸移規(guī)律的湖流模型。根據(jù)太湖湖流模型模擬的結果和中間數(shù)據(jù),實現(xiàn)了太湖流域風場監(jiān)測數(shù)據(jù)、湖體流場數(shù)據(jù)以及TP、TN濃度場變化

3、的三維可視化表達。針對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,結合矢量場、標量場及水下地形DEM,統(tǒng)一構建三維空間數(shù)據(jù)場,實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)在混合場景中的一體化繪制,再現(xiàn)水體污染擴散的動態(tài)過程。最后,設計太湖水體污染擴散模型三維可視化原型系統(tǒng),將污染擴散運移模型與GIS平臺進行有機集成,結合實時/準實時交互技術與三維可視化技術,對污染物運移進行了動態(tài)仿真模擬,實現(xiàn)了太湖水體水流與水質的反演與預測,為太湖水體富營養(yǎng)化與水質污染的綜合