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我国是一个多湖泊的国家。湖泊是人们生活不可缺少的宝贵资源,社会与经济的发展受众多的湖泊的影响严重。但是,由于受到工业、农业、社会以及经济的飞速的发展的影响,众多湖泊的生态与环境受到各种的人为的活动的影响,特别是人口比较密集的城镇的一些地区,湖泊的水体受到了严重的污染,水质富营养化,水体问题严重的影响到了周边人们的生活、生产,从而大大制约了整个社会的可持续的发展。作为我国最大内陆湖泊,新疆博斯腾湖对南疆经济发展以及人民生活起着巨大作用,而随着上游来水减少以及周边入湖污染物排放量的增加,博湖正在遭受到日益严重的有机污染的威胁,所以建立合理的水质模型来模拟入湖有机污染物的变化情况,已成为博湖水质管理的必要基础。
本文的研究旨在通过对博湖水体中盐分来源的分析,估算博湖的盐分成分与含量,建立数学计算模型模拟博斯腾湖盐分的空间分布规律,进一步了解盐分对水质的影响关系,并对盐分进行模拟预测,希望能对该地区的水盐治理、保护博湖水环境、防止大湖区由淡水湖变为咸水湖的工作有一定的借鉴作用。
本论文主要进行了以下研究工作:
(1)汇总整理了博斯腾湖出入湖流量资料,根据已有资料确定湖泊水面水位变化规律,并根据湖泊水面水位与湖泊蒸发量的关系推导出所需计算年份的湖泊蒸发散失水量,从而得出博湖水循环特点。
(2)根据已有数据,按照排污渠、天然水体和湖体三个部分分别对博斯腾湖流域的水体盐分的赋存形式进行了分析和总结,运用线性拟合对矿化度和水体中各种离子的相关性进行了计算分析,确定了对博湖水质影响较大的要素。
(3)考虑博湖入湖水位差引起的吞吐流、入湖盐度差引起的密度流及风生湖流三种水力交换因素,建立了博湖水质数学模型,并对其进行求解。
(4)采用实测湖底地形资料建立模型网格,根据实测点资料建立运算初场,运用出入湖水量、出入湖盐度及气象等相关资料,并辅以相应年份的监测数据,完成了数学模型的验证与相关参数率定,确定了计算方案的可行性。
(5)采用历史出入湖水量、出入湖盐度及气象等资料为计算条件,运用已建数学模型和MIKE3软件计算出相应条件下大湖区盐分的分布,分析盐分随时间空间的变化规律,根据计算结果逐一进行比对分析,得出博斯腾湖近十年的盐分分布规律与变化趋势。
(6)在已有计算结果和相应分析的基础上,得出影响博湖盐分分布规律的最主要因素,并提出相应对策,用以解决博斯腾湖的矿化度控制问题。