1. 本选题研究的目的及意义
总磷(TP)作为水体富营养化的关键指标,其在湖泊中的时空分布受到多种因素的影响,其中风场作用是一个不可忽视的重要因素。
近年来,随着全球气候变化和人类活动的加剧,太湖富营养化问题日益突出,风场作为影响太湖水动力条件和水环境质量的重要驱动因子,其对总磷时空分布的影响机制也更加复杂。
因此,开展风场作用对太湖总磷时空分布影响研究,对于深入理解太湖富营养化发生机制、科学制定湖泊富营养化防控措施具有重要的理论意义和现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,风场对湖泊水环境的影响日益受到关注,国内外学者开展了大量相关研究,取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在风场对湖泊水动力影响方面做了大量研究,例如,运用三维水动力模型模拟了风场对湖泊水动力条件的影响,揭示了风速、风向对湖流、水位的影响机制。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将结合太湖的实际情况,分析风场对太湖总磷时空分布的影响。
主要内容包括:1)分析太湖风场的时空分布特征,包括风速、风向等要素的季节性变化和年际变化;2)分析太湖总磷的时空分布特征,探讨总磷浓度与风场要素之间的相关性;3)基于水动力模型,模拟不同风场条件下太湖水流、水位的变化,分析风场对水动力条件的影响机制;4)结合水动力模型和水质模型,模拟不同风场条件下太湖总磷的迁移转化过程,揭示风场影响太湖总磷时空分布的内在机制。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用文献分析、数据分析、数值模拟等方法,并结合GIS空间分析技术,对风场作用对太湖总磷时空分布的影响进行系统研究。
1.数据收集与处理:收集太湖流域的气象数据、水文数据、水质数据等,并进行数据清洗、插值、统计分析等预处理,为后续分析和模拟提供数据基础。
2.风场时空分布特征分析:利用统计分析、空间插值等方法,分析太湖流域风场的时空分布特征,包括风速、风向的季节变化、年际变化以及空间分布格局。
5. 研究的创新点
本研究将在以下几个方面力求创新:
1.深入研究风场对太湖总磷时空分布的影响机制:不同于以往仅关注风场对总磷浓度的影响,本研究将结合水动力模型和水质模型,深入分析风场对水流、水位、水体混合的影响,以及这些水动力条件变化如何影响总磷的迁移、转化和分布,从而揭示风场影响太湖总磷时空分布的内在机制。
2.结合数值模拟和GIS空间分析技术:本研究将利用数值模拟方法模拟风场和总磷的时空变化,并结合GIS空间分析技术,对模拟结果进行可视化分析,更直观地展示风场对总磷时空分布的影响,为太湖富营养化防控提供更精细化的决策支持。
3.探索不同风场条件下总磷的释放机制:本研究将分析不同风速、风向下,太湖底泥中总磷的释放规律,以及风场如何影响总磷从底泥到水体的释放过程,为制定更精准的湖泊内源磷控制措施提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 秦伯强, 黄伟, 陈伟民, 等. 太湖水环境演变趋势及驱动因子辨析[J]. 中国科学: 地球科学, 2018, 48(11): 1607-1620.
[2] 张运林, 濮培民. 基于改进 SWAT 模型的太湖流域非点源污染负荷模拟[J]. 环境科学学报, 2017, 37(1): 136-146.
[3] 陈静, 邓建明, 冯慕华, 等. 太湖水位波动对湖泛发生风险的影响研究[J]. 水资源保护, 2018, 34(1): 11-17.
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