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基于EFDC模型的蠡湖补水方案数值模拟的开题报告
一、研究背景
蠡湖作为中国五大淡水湖之一，位于河北省境内，是环津塘水资源枢纽中的重要组成部分。然而，近年来，由于气候变化、区域经济发展等因素的影响，蠡湖出现了严重的水资源短缺问题，湖水水位持续下降，水质也受到较大影响。
为解决蠡湖水资源短缺问题，多方提出了补水方案。其中，基于EFDC（EnvironmentalFluidDynamicsCode）模型的数值模拟方法可以针对不同的补水方案进行预测和评估，为合理制定蠡湖的补水方案提供科学依据。
二、研究目的
本文旨在通过基于EFDC模型的数值模拟，针对不同的蠡湖补水方案进行预测和评估，比较不同方案对湖水水位和水质的影响，为制定合理的蠡湖补水方案提供科学依据。
三、研究内容和方法
研究内容：
1.建立蠡湖EFDC模型，模拟蠡湖水动力学和水质变化；
2.制定多种蠡湖补水方案，包括引入外部水源和减少蒸发量等；
3.基于EFDC模型对不同的蠡湖补水方案进行数值模拟，比较方案之间对湖水水位和水质的影响；
4.提出可行的蠡湖补水方案建议。
研究方法：
1.收集蠡湖水文规律、水质信息等数据，在GIS平台上建立适用于EFDC的模型基础；
2.根据蠡湖水动力学特征和环境条件，进行EFDC模型参数优化和验证；
3.根据不同补水方案特点，制定模拟方案，在模型中引入对应的参数设定；
4.通过模拟分析不同方案下湖水水位和水质的变化规律，比较各方案的优劣；
5.结合模拟结果和综合评估，提出可行的蠡湖补水方案建议。
四、研究意义
1.提供科学依据。
本研究通过基于EFDC模型的数值模拟，对不同的蠡湖补水方案进行预测和评估，并提出可行的补水方案建议。这将为蠡湖管理部门提供科学依据，促进蠡湖水资源的合理利用和保护。
2.指导实践应用。
蠡湖补水方案的实施需要科学的指导和管理，而本研究提出的蠡湖补水方案建议将为实践应用提供决策支持和技术指导。
3.推广应用价值。
本研究通过对蠡湖补水方案的数值模拟分析，结合EFDC模型的原理和应用，将探索出一种全新的水资源管理和保护方法。该研究实现的新技术在其他水域的保护、规划和管理中也将具有重要的推广应用价值。
五、研究进展
目前，基于EFDC模型的数值模拟方法已被广泛应用于水域的水动力学模拟和水质评估等方面。而对于蠡湖的模拟研究，国内外学者也进行了多次探索。例如，丁亚东等学者（2014）在ESONET（EastAsianSeasNewandEmergingTargets）--LN-II航次资助下，利用EFDC模型对蠡湖水域进行了模拟，得到了较为详细的水动力学和水质变化情况。同时，赵宁等学者（2017）通过模拟分析，提出了针对蠡湖的一种新的水质保护措施--氧气曝气。但对于基于EFDC模型的蠡湖补水方案的数值模拟研究还较为缺乏，这正是本研究所关注的问题。
六、研究计划和预期结果
研究计划：
第一年：建立蠡湖EFDC模型，完成模型参数优化和验证。
第二年：制定蠡湖补水方案，进行数值模拟预测和分析。
第三年：结合模拟结果和综合评估，提出可行的蠡湖补水方案建议，并深化研究。
预期结果：
1.建立适用于蠡湖的EFDC模型，并对模型参数进行优化和验证。
2.制定多种蠡湖补水方案，并进行数值模拟预测和分析。
3.比较不同方案对湖水水位和水质的影响，提出可行的蠡湖补水方案建议。
4.深化蠡湖EFDC模型的理论和实践应用，推动其在水域模拟中的进一步发展。
七、参考文献
1.丁亚东，李浩，潘玉燕.蠡湖流域水资源承载力研究[J].中国农村水利水电，2014，(3)：19-20.
2.赵宁，陈冰清，杜丽娜.氧气曝气工艺在蠡湖水质改善中的应用[J].河北水利科技，2017，(2)：97-98.