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异龙湖流域保护数字监管平台核心模型体系顺利通过专家验收

20201228日,在云南省红河哈尼族彝族自治州石屏县异龙湖流域保护治理规划展示馆2楼会议室,由红河州生态环境局和异龙湖管理局组织并主持,对异龙湖流域保护治理数字监管平台建设项目(以下简称项目)进行验收,经质询和讨论,验收专家组一致同意项目通过验收。本项目由云南省地矿院牵头,南京亚博网页版登录界面承担项目的核心模型体系建设任务,为异龙湖水资源调度情景分析和水环境容量测算提供定量分析支持,相关成果得到专家的高度肯定。

20世纪90年代以来,异龙湖水体中氮、磷、有机污染物含量居高不下,始终处于富营养化状态。异龙湖水环境污染与水资源短缺的双重压力使石屏县的城市发展和城市功能提高受到了严重制约。红河州、石屏县大力推进了退塘还湖、调水补水、环湖湿地、豆制品产业园区等一系列工程,取得了湖体水质保护的阶段性成效。为了进一步提高流域治理水平,亟需从陆域-湖体系统统筹的角度,构建流域保护治理的决策支持模型体系,为管理部门开展水资源调度情景的研判分析提供量化支撑现阶段模型体系需要回答的关键问题包括:

1)什么是合理有效的异龙湖运行水位?

2)异龙湖流域旱雨季的调补水方案对湖体水质有何影响?

3)是否可能降低对补水量的需求,同时有效满足水质改善目标?

4)不同的调补水强度下异龙湖水环境容量如何变化?

5)为满足不同的水质目标需要削减多少污染负荷?


为了回答上述问题,南京亚博网页版登录界面构建了异龙湖陆域水文水质模型、湖滨湿地高分辨率水质-水生态模型和湖体三维水动力水质-水生态模型,并最终将这些复杂的模型体系耦合形成流域-环湖湿地-湖体嵌套的全过程模拟体系。结合流域水资源调度方案评估了水质在旱雨季不同控制水位、不同补水量条件下的水质响应变化,并计算了在异龙湖补水和不补水条件下为实现湖体V类、IV类、III类水水质管控目标条件下的入湖污染负荷削减量要求

异龙湖分布式陆域水文水质模型对流域进行子汇水区和水文响应单元划分,通过连续模拟分析,能够定量掌握入湖水量和污染负荷的时空分布、来源结构及动态变化情况。



异龙湖入湖污染负荷空间分布及结构组成


异龙湖湖体三维水动力水质-水生态模型以陆域水文水质模型的输出及环湖湿地动力学模型输出作为边界,对湖体三维水动力、水温动力学,营养盐和藻类动力学及挺水/沉水植物动力学过程进行了动态模拟,并初步开展了不同调补水情景下的湖体水质和水生植被的响应分析,继而提供有关补水、水位调控和水环境容量方面的初步决策支撑服务。



异龙湖TP浓度模拟结果动态演示


本项目初步构建形成了贯穿陆域、湿地和湖体过程的耦合模型体系,为异龙湖开展下一阶段更高层次的智慧化管控,如污染溯源、水资源业务化调度运行等决策分析奠定了良好基础。南京亚博网页版登录界面期待与有关合作单位一起,针对流域管理部门在水质管控方面的具体需求,在未来持续升级完善模型体系,支撑异龙湖流域保护的管理决策,为异龙湖水质水生态系统的保护和改善贡献一份心力。