《引江濟太受水區水量分配的同位素水文耦合模型研究》是依託河海大學，由孫營營擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：引江濟太受水區水量分配的同位素水文耦合模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫營營
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
伴隨著引江濟太由試驗調水走向常年調水工程，太湖流域水資源配置和水環境將會發生徹底的改變。為進一步評估引江濟太工程對水資源分配的影響，本研究將太湖通過太浦河泄水對下游受水區的水量分配影響作為重點研究目標。由於研究區域水系錯綜複雜，水文站網稀疏，憑藉傳統水文學或計算水力學的方法，只能帶來冗繁的計算及較大的誤差，而同位素的示蹤特點則在水文學中顯出其優勢。因此，項目研究以同位素水文為切入點，在野外同位素取樣和室內測試分析的基礎上，套用隨機過程的理論及方法，嘗試建立基於擴散定律的同位素水文隨機微分模型，構建各水文要素（流量、流速、水位）與環境同位素（氘和氧-18）之間的定量關係模型，據此推求引江濟太期間太湖經太浦河泄水時下遊河網地區的受水量。研究成果可為太湖流域水資源的合理配置和最佳化調度提供科學定量的理論依據。
結題摘要
伴隨著“引江濟太”由試驗調水走向常年調水工程，太湖流域水資源配置和水環境將會發生徹底的改變。為進一步評估“引江濟太”工程對水資源分配的影響，本研究將太湖通過太浦河泄水對下游受水區的水量分配影響作為重點研究目標。由於研究區域水系錯綜複雜，水文站網稀疏，憑藉傳統水文學或計算水力學的方法，只能帶來冗繁的計算及較大的誤差，而同位素的“示蹤”特點則在水文學中顯出其優勢。項目研究以同位素水文為切入點，在野外同位素取樣和室內測試分析的基礎上，重點研究了以下幾個方面的內容：（1）根據太浦河乾、支流以及黃浦江上游水源地三支流的氘、氧同位素測試分析結果，擬合不同區域的氘、氧同位素關係線，並結合全球大氣降水線，分析了長江、太浦河及周邊河網區水量的相互補給關係，由此推斷出了太浦河調水沿線的受水（影響）區域。（2）根據伊藤隨機方程的基本理論知識，假設同位素濃度的時間變化規律服從幾何布朗運動，建立了同位素濃度的伊藤隨機模型；而後基於費克擴散定律，建立了環境同位素與水文要素（流量、流速）的耦合關係模型，並分別推導出它們的解析解和誤差函式的表達式。（3）對模型中各參數的物理意義及其影響因素進行了探討，並採用灰色GM(1,1) 模型進行參數率定，確定了同位素初始濃度，綜合衰減係數，隨機擾動誤差，平均擴散係數等。（4）根據前面所建立的同位素水文耦合模型，並結合水量平衡和同位素質量守恆，建立槽蓄方程和同位素的“槽蓄方程”，求解計算出太湖通過太浦河泄水時，江浙滬兩省一市受水區的受水量。 計算得到江蘇省受水量最多，結果合理，精度符合要求，表明“引江濟太”調水工程對太浦河下游及黃浦江上游水源地的水環境改善有一定的效果，研究成果可為太湖流域水資源的合理配置和最佳化調度提供科學定量的理論依據。
