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我所竞标安徽省巢湖管理局巢湖数字流场建设项目成功
【发布时间:2018-05-03 彭兆亮】 【 】【打印】【关闭

  201852日,我所与安徽省巢湖管理局成功签署了巢湖数字流场建设项目采购合同。国内专门针对湖泊流场的最大单科基础科研项目正式花落我所。 

  湖泊流场是湖泊中最重要的动力场之一,不仅决定着湖泊内悬浮物和溶解质的输移扩散,而且还决定着浮游植物、浮游动物以及鱼类的生长繁殖,一直是我所湖泊研究的重点方向。浅水湖泊流场主要由河道出入湖水量驱动的吞吐流和湖面风场驱动的风生流组成。由于浅水湖泊入湖流量相对容积较小,吞吐流除在河口区可达cm/s量级外,在湖泊大水面区域一般不到mm/s量级,很微小。由湖面风场驱动的风生流,由湖面风场、水位及湖泊岸线形态和湖底地形等决定,其形成机制为湖面水体受到风应力作用产生水体运动,随着表层水体运动,一方面在垂向产生水流流速切变,形成水体内部的粘滞力,驱动中下水层运动,继而产生湖水相对湖底运动,在湖底形成底摩擦力,阻碍湖水运动;湖水在下风方向产生涌水,水位升高,进而在湖泊内形成压强梯度力,压力梯度力和风应力方向不同。在风场作用下湖泊水体承受的作用力不但随位置发生变化,而且随风作用历时变化也发生着变化,导致风生流的结构的具有较高的复杂性,其大小和方向呈非稳定状态。另外湖面风场存在空间和时间的快速变化,湖泊流场大小呈现较大的随机性和偶然性,其观测和特征提取极其困难。但风生流瞬时流却远大于湖泊吞吐流,其量级达dm/s级。湖泊水体温盐变化形成的密度流更小,几乎达可忽略的程度。我所胡维平研究员率领的湖泊水动力学与生态模型研究团队,经过多年的研究,将零启动三维超声波水流观测与分析技术引入到湖泊流场的观测,解决了湖泊不稳定、小流速湖流观测难题,并将其与湖泊水动力学模型有机耦合,形成湖泊水动力及其环境效应模拟技术,成果获2009年江苏科技进步二等奖。近年团队又开发了不同水层水体运动拉格朗日法跟踪观测分析技术,并已获得国家发明专利授权。这些成果为项目竞标成功奠定了坚实的基础。 

  安徽省巢湖管理局巢湖数字流场建设项目执行期为20185月至201910月,研究内容包括:巢湖出入湖河道流量及湖区间水量交换观测、河口与湖体水体运动路径及流速观测、垂向剖面湖流三维结构观测、基础数据库建设、河道一维和湖泊三维水动力水质模型构建、不同水质背景下 “引江济巢”和“江水西调”以及巢湖闸、兆河闸等水利工程运行、调控模式对巢湖流场与水质的情景模拟及水环境风险评估、模型运行服务及成果可视化平台建设等。通过项目的实施,有望查清巢湖主要入湖河道入湖水量、三维流场结构等水文水动力要素的基本特征,并揭示流域内水利工程运行与调控模式对巢湖重污染河道入湖段以及湖体水动力、水质与蓝藻水华的影响程度,以及对于水质与蓝藻水华控制的改善效果,为巢湖下一步的环境综合治理提供决策依据和技术支持。 

  本项目共有8家报名,5家投标,我单位中标经费430万元,项目负责人为胡维平研究员。本项目的实施将加强我所对巢湖流场的认识,进一步强化我所在湖泊流场方面研究的优势地位,并提高我所湖泊流场理论水平。 

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