引江济太工程对太湖物质迁移影响的模拟

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随着经济的发展,太湖的水质污染加剧。为了缓解太湖流域的水资源与水环境压力,国家实施了引江济太工程,从常熟水利枢纽引长江水,通过望虞河主干道,由贡湖东北部的望亭水利枢纽进入太湖,并通过太湖东南部的太浦闸调节出水流量。许多研究表明,引江济太工程有助于改善太湖的水质,但是也有一些学者认为该工程对太湖的水质改善效果有限,甚至有可能将贡湖北岸积累的污染物带到贡湖湾口,加重了附近区域的局部污染。本文按风向、风速和调水流量分10种情景,讨论这10种情景下太湖保守物质迁移的异同,探讨引江济太工程对太湖物质迁移的影响。  在水动力模型方面,本文使用西澳大利亚大学水研究中心开发的水动力模型ELCOM(Estuary and Lake COmputer Model)。在物质迁移模拟方面,本文使用拉格朗日跟踪的方法,在全湖设置保守示踪点,考察这些示踪点随湖流的运动,统计不同湖区之间示踪点的交换量,考察望虞河口示踪点的迁移轨迹。  本文得到的结论主要包括:与调水相比,风向对示踪点迁移的影响占绝对优势;调水对贡湖的影响是最大的,调水有助于贡湖的示踪点迁出,随着调水量的增加,这种影响也在增加;在本文研究的三种风向ESE、ENE、SSW中,贡湖水质对梅梁湾水质影响最大的是ESE风向;ENE风向下,调水带入太湖的物质迁移的距离最远,能够到达太湖西岸;ESE风向时,很大的调水流量才能使调水带入的物质流出贡湖;而SSW风向时,调水带入的物质几乎不能离开望虞河口附近;较大的风速增加风场对流场的影响,在ESE风向时,较大的风速抑制贡湖北岸的示踪点向贡湖湾口移动。
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