闸控河网水文-水动力-水质耦合数学模型——I.理论

针对流域级闸控大型河网水环境日常管理的应用需求与实际特点,将资料适应性强的水文学方法与数据要求相对严苛的水动力-水质数值模型相融合,构建了一维与二维嵌套、分块组合的闸控大型河网水文-水动力-水质耦合数学模型DHQM(Hydrology,Hydrodynamics,and Water Quality Model for Impounded Rivers)。模型由河道径流模拟、闸坝调度过程模拟、河道水质模拟、区间入流及入河污染负荷估算和水质预警实时校正等5个模块组成。模型可服务于水环境实时预警和调度,也可为闸坝水文环境效应的量化提供基础工具。

闸控河网水文-水动力-水质耦合数学模型——Ⅱ.应用

针对中国多闸坝重污染河流的典型代表——淮河中游河网,为提高其流域水环境预警及应急响应能力,依据水文-水动力-水质耦合数学模型DHQM(Hydrology,Hydrodynamics,and Water Quality Model)的理论框架,构建了由淮河干流、沙颍河和涡河3个一维模块和鲁台子、蚌埠闸2个二维模块组成的淮河中游河网水文-水动力-水质耦合数学模型。采用经过验证的模型针对一个虚拟的水污染事故情景,分析了不同调度方案与淮河干流来水组合下污染团下泄对下游水质的影响;并以保障淮河干流蚌埠市饮用水源地的取水水质安全和减轻事故对下游水质的影响程度为目标,优选出分期小流量慢速下泄污染水体为最佳的水量水质联合应急调度方案。

白洋淀生态补水量质综合保障决策支持系统平台研究

在天然水资源衰减严重流域,河湖系统生态补水已经成为湖泊水生态系统修复的重要途径之一.本研究以提升河-湖系统生态补水的科学性为目标,以白洋淀为例设计并研发了集成监测-模拟模式的白洋淀上游河流生态补水量质综合保障决策支持系统平台.系统平台涵盖了基础地理信息查询、地表-地下水量水质实时动态监测、上游河流补水河道水量水质耦合模拟、基于水量平衡模型的白洋淀水位预测,以及生态补水与水污染防治综合管控方案库等核心功能.该系统可为在气候变化和人类活动共同影响下科学高效制定白洋淀生态补水水量与水质综合保障方案提供决策支持,并为基于大数据与云计算的环境与水利领域决策支持平台研发提供借鉴.