大型淺水湖泊生態(tài)動(dòng)力學(xué)特性的數(shù)值研究.pdf

1、太湖是我國(guó)第三大淡水湖泊，屬于大型淺水湖泊，由于湖泊水體流量小、流速慢而封閉、水體置換周期長(zhǎng)、污染脅迫壓力大，生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力較差。近年來(lái)，太湖一直面臨著嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。根據(jù)以往的研究可知，浮游植物過(guò)量生長(zhǎng)是富營(yíng)養(yǎng)化的直接原因，而湖泊總氮、總磷是浮游植物生長(zhǎng)的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源，此外，對(duì)于淺水湖泊，底泥營(yíng)養(yǎng)鹽釋放也是導(dǎo)致湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)不容忽視的因素。因此本文在前人的研究基礎(chǔ)上開(kāi)展了如下工作： (1)在水量模型的基礎(chǔ)上

2、，利用WASP5模型中的氮循環(huán)、磷循環(huán)、氧平衡以及浮游植物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)理論，建立了淺水湖泊二維水量－水質(zhì)耦合模型，并應(yīng)用有限體積法和黎曼近似解的通量向量分裂格式(FVS)求解模型； (2)利用建立的模型模擬2000年5月～8月太湖的流場(chǎng)和總氮、總磷、溶解氧及浮游植物的濃度場(chǎng)，為了分析風(fēng)場(chǎng)、底泥分布對(duì)太湖流場(chǎng)和濃度場(chǎng)的影響，本文分別模擬了不考慮風(fēng)場(chǎng)作用、考慮風(fēng)場(chǎng)作用、考慮底泥分布以及考慮風(fēng)場(chǎng)和底泥的共同作用四種不同運(yùn)行模式下太湖流