基于EFDC模型的湘江下游河道水质数值模拟研究的开题报告.docx

基于EFDC模型的湘江下游河道水质数值模拟研究的开题报告
一、选题背景
随着工业、城市化和农业化的快速发展，水环境污染问题已经成为全球性的热点问题。湖南省作为我国中部经济发展的重要省份，湘江下游河道的水质状况一直备受关注。其河道长度超过700公里，流经15个县市，是湖南省最大的主要河流，也是湖南省工农业生产和人民生活的主要供水河流。然而，湘江下游河道的水质问题一直没有得到有效的解决，长期存在着水质差、水量不足、水污染、生态退化等问题。因此，研究湘江下游河道的水质数值模拟成为一个迫切的任务。
二、研究目的
本研究旨在基于EFDC模型，对湘江下游河道的水质进行数值模拟研究，探究河道的水质变化规律和影响因素，以期为湘江下游河道的水资源保护和水污染治理提供科学依据。
三、研究内容
（一）对湘江下游河道的水质数据进行分析和整理，建立初始状态数据集。
（二）选取适当的数值模拟软件，选择合适的边界条件和网格划分方案，进行数值模拟。
（三）分析湘江下游河道的水质变化规律和影响因素，包括水流速度、水位、水温、水质参数等因素。
（四）对比分析观测数据和模拟数据，验证模型的可靠性和准确性，以提高数值模拟的精度。
（五）结合相关政策和管理措施，提出合理有效的湘江下游河道水质保护和治理建议。
四、研究方法
本研究采用基于数学模型的方法，以EFDC模型为主要工具，对湘江下游河道的水质进行数值模拟和分析。首先，对湘江下游河道的水质数据进行收集、整理与初步分析，提取与数值模型建立有关的数据，建立初始状态数据集。其次，根据湘江下游河道的特点，采用合适的网格划分方案，将河流水体划分为若干个小单元，在不同空间上进行数值模拟。其次，选取合适的边界条件，结合现场实测，确定各个依赖于时变条件的参数。然后，设置模型的工作时间和输出参数，运行数值模拟，得到水流速度、水位、水温、水质参数等相关参数的数值分布和变化规律。最后，对模拟结果进行对比分析和验证，结合相关政策和管理措施，提出对湘江下游河道水质保护和治理的建议。
五、预期成果
本研究主要取得以下预期成果：
（一）建立湘江下游河道水质数值模型，探究水质的变化规律和影响因素。
（二）得到湘江下游河道水流速度、水位、水温、水质参数等参数的数值分布和变化规律。
（三）提出合理有效的湘江下游河道水质保护和治理建议，为区域水资源保护和治理提供科学依据。
六、进度安排
本研究整体分为以下三个阶段：
（一）前期调研和数据收集（2周）
（二）模型建立与数据模拟（8周）
（三）分析结果和撰写论文（4周）
七、参考文献
[1]邱延文，石勇军，李后启.湘江流域水环境问题分析和治理对策.中国环境科学学会2016年年会论文集[C],2016.
[2]温志勇，朱珂，祁生平，等.基于EFDC模型的辛竹山水库水环境研究.水科学进展,2012,23(5):637-642.
[3]鲍文明，李倩，张雷.基于数值模拟的韶山市西洞庭湖流域水环境评价.环境科学,2019,40(4):188-196.