湖泊流域定量模拟-赖锡军-安徽水利水电院

湖泊流域定量模拟-赖锡军-安徽水利水电院大型湖泊-流域系统定量模拟与实践1赖锡军中国科学院南京地理与湖泊研究所2019年2月2中国科学院南京地理与湖泊研究所NIGLASNIGLAS一、研究背景•饮用水水源：约50%50%源于湖泊•工农业总产值：30%以上来自湖泊流域湖泊-流域系统在我国社会经济发展中占有重要的地位湖泊水安全问题非常突出五大淡水湖和滇池，其生态处于很不安全到一般安全水平，且下降趋势明显。（湖泊生态安全调查与评估，2016）如何科学管理和调控湖泊-流域系统的水安全？水位持续下降NIGLASNIGLAS二、工作进展长江中下游大型湖泊流域系统长江与湖泊关系湖泊流域河网定量模拟不确定性优化控制多目标决策优化决策研究研究思路思路湖泊与集水域关系应用：水安全保障技术体系与管理策略学科：大型湖泊-流域系统管理理论与方法湖泊水文、水环境和水生态效应与调控水沙营养人类活动+气候变化量-质风险并存生态恢复力差对人类活动响应更为敏感河-湖互馈复杂湖泊流域系统4中国科学院南京地理与湖泊研究所NIGLASNIGLAS二、工作进展1、模拟方法创新2、水安全问题诊断1、突破了、突破了湖泊湖泊-流域强烈相互作用系统的流域强烈相互作用系统的动态耦合模拟难题，动态耦合模拟难题，创建创建了基于动力基于动力过程过程的完全的完全自主知识产权的自主知识产权的河湖耦合水湖耦合水-沙-水质数学模型水质数学模型工作进展一、定量模拟方法江-河-湖强烈相互作用系统Laietal.,JHydrology,2013只需提供各支来流过程，即可驱动模型运行，获取长江中游江湖水动力过程成功实现长江中游江湖河一体化水沙耦合模拟解决了中游江湖关系难以准确定量的问题！基于数值波传播理论，提出了不同维度模型基于数值波传播理论，提出了不同维度模型耦合的耦合的普适性普适性方法方法数值波传播理论：(Laietal,JH,2013)模型以水动力过程为基础，通过流体力学基本方程来融合不同尺度的过程，模型以水动力过程为基础，通过流体力学基本方程来融合不同尺度的过程，实现实现了微观尺度过程向宏观尺度水环境动态的转换，成功地刻画了非线性的了微观尺度过程向宏观尺度水环境动态的转换，成功地刻画了非线性的河湖关系。湖关系。6植被阻力fvhyhxhxZghyhvuxhuuthuzxbzxsyxxx+−+∂∂+∂∂+∂∂−=∂∂+∂∂+