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太湖水动力与生态过程模拟研究及应用(江苏省科技进步二等奖)
新闻类别:科研信息   发布时间:2010-07-14
 
 针对大型浅水湖泊湖流结构复杂多变,不稳定且流速小,观测难度大的世界性难题,以及太湖水动力、化学、生物过程耦合作用强烈的特点,引进零起动流速的多谱勒超声流速测定技术,采用原位长期定点观测与交错网格三维垂向无量纲化水动力模型,首次阐明了太湖湖流结构特征,揭示了浅水湖泊流场与风场、地形、出入湖流量的关系,发现太湖等浅水湖泊湖流水平和垂直分异显著,底层风生流为表层风生流的补偿流,分层湖流结构与水柱平均流场差异较大,论证了使用三维模型的必要性,首次确定了太湖不同湖区风浪的计算模式,形成了太湖水动力观测与模拟技术。在此基础上,进行太湖40多年野外调查和研究数据系统集成,开展太湖风浪、悬浮物和营养盐垂向分布变化过程观测,构建了耦合太湖水动力、营养盐输移转化、生物生长代谢及种群竞争等过程的生态动力学模型(EcoTaihu模型),研发出具有自主知识产权计算模块与平台,成功地模拟了太湖水体氮磷以及浮游植物生物量长期变化过程,揭示了温度是藻类年变化的决定性控制因子,风场是藻类在空间积聚和水华形成的重要驱动力,阐明了太湖水质和生态系统的空间分布格局演变特征及机制,形成了太湖水动力与生态过程模拟技术,为浅水湖泊生态环境演变理论研究提供有力工具,并为湖泊管理、保护与决策提供科学支撑。
成果得到水利部太湖流域管理局、江苏省水利厅、无锡市等单位应用。《引江济太调水试验关键技术研究》鉴定委员会对“太湖生态结构的动态模型(EcoTaihu 模型)的构建”给予了高度评价,认为处于“国际领先水平”。基于模型研究发表的SCI论文已被引用11次。此外,成果还在:太湖梅梁湖泵站工程可研及泵站规模确定、2007年贡湖湾口污染水团发生原因分析以及应急对策制定、上海临港新城滴水湖水下地形确定、上海市紫江科技园竹湖地形与水质维护方案的确定,以及滆湖水环境综合整治规划的编制中得到了应用,发挥了重要作用。
2009年该成果获得江苏省科技进步二等奖。

 

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