气象要素驱动下太湖三维流场模拟开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

太湖是我国第三大淡水湖泊，也是长三角地区重要的水资源和生态屏障。

然而，近年来由于流域经济快速发展和人类活动加剧，太湖水环境面临着严峻挑战，富营养化问题突出，蓝藻水华频发，严重制约了太湖流域的可持续发展。

太湖水流缓慢，水体交换能力差，水动力条件是影响太湖水环境演变的关键因素之一。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着水动力学模型和计算流体力学的发展，国内外学者对湖泊、水库等水体的三维水动力模拟进行了大量研究。

1. 国内研究现状

国内学者在太湖水动力模拟方面取得了一系列成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以太湖为研究对象，构建气象要素驱动的三维水动力模型，模拟分析不同气象条件下太湖流场的变化特征。

主要研究内容包括：
1.气象要素对太湖流场影响研究分析风场、降雨、气温等气象要素对太湖水体运动的影响机制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟与数据分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.数据收集与处理：收集太湖流域气象数据，包括风速、风向、降雨量、气温等，以及太湖水文数据，包括水位、流量、水温等。

对收集到的数据进行质量控制和预处理，包括缺测值填补、异常值剔除、数据格式转换等。

2.模型构建与率定：选择合适的三维水动力模型，例如efdc、mike3d等，根据太湖的实际情况确定模型计算区域和网格划分方案。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.构建气象要素驱动的太湖三维水动力模型，更加精细化地模拟太湖流场的时空变化特征，弥补了以往二维水动力模拟的不足。

2.综合考虑风场、降雨、气温等多种气象要素对太湖流场的影响，揭示不同气象要素对太湖水动力过程的协同作用机制。

3.将模拟结果与太湖水环境现状相结合，为太湖蓝藻水华的预测预警、水资源优化配置以及水生态环境保护提供更加科学的决策支持。

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.孙乐,李一平,刘昭伟,等.基于fvcom的太湖水动力模拟研究[j].人民长江,2021,52(20):1-7.

2.李一平,何文华,孙乐,等.风浪耦合作用下太湖三维水动力数值模拟[j].水科学进展,2021,32(05):746-756.

3.张奇,刘杰,李云良,等.基于efdc模型的太湖水动力及水质模拟[j].水资源保护,2020,36(02):17-24.