[发明专利]一种基于内源释放的大型浅水湖泊模型及其构建方法

权利要求书

1.一种基于内源释放的大型浅水湖泊模型的构建方法，其特征在于：包括以下步骤

S01 构建水动力模块：对水动力边界条件敏感性和水动力参数敏感性进行分析量化水动力边界条件和水动力参数的敏感性；

S02 构建水质模块：根据大气沉降系数、湖泊边界出入流水质数据和湖泊内部的水质数据为所述水质模块提供水质边界和初始水质条件，在水质参数范围内进行抽样，量化水质参数敏感性，选定最佳水质参数取值；

S03 构建沉积物模块：包括设置黏性沉积物层和非黏性泥砂层，获取沉积物边界条件、初始条件和沉积物参数构建所述沉积物模块；

S04 构建沉积物成岩模块：对成岩参数进行抽样，利用区域敏感性分析方法量化成岩参数敏感性，根据结果选定最佳成岩参数取值；

S05 判定沉积物再悬浮的底部切应力条件，耦合沉积物和水质模块；

步骤S03和步骤S04可置换顺序；

所述步骤S05具体包括：

a 模拟不同切应力条件下沉积物再悬浮情景，绘制切应力和水体中悬浮物的浓度的关系，得到相应的拟合函数；

b 构建边界层的沉积物通量，并分为再悬浮通量和沉降通量；

c 设置不同的营养盐吸附/解吸系数，将底泥营养盐释放与底泥起悬沉降过程联系起来，耦合沉积物模块和水质模块。

2.根据权利要求1所述的基于内源释放的大型浅水湖泊模型的构建方法，其特征在于：步骤S03中沉积物参数包括底部摩擦系数、垂向分层数、临界沉降系数、临界冲刷系数、表面侵蚀率、沉降速度以及泥床形态和固化特性。

3.根据权利要求1所述的基于内源释放的大型浅水湖泊模型的构建方法，其特征在于：步骤S02中湖泊边界出入流水质数据和湖泊内部的水质数据通过YSI水质监测仪或实验分析获取，所述水质监测仪获取数据包括DO、Chl-a、NH₄⁺-N，所述实验分析获取数据包括TN、NH₄⁺-N、NO₃^--N、NO₂^--N、TP、PO₄³。

4.根据权利要求1所述的基于内源释放的大型浅水湖泊模型的构建方法，其特征在于：所述成岩参数包括沉降到沉积物中藻类的Gi分类份数、沉积物通量区域常数参数、衰减速率、温度影响系数、沉积物初始温度和温度扩散系数、底栖生物量的底部累积应力。

5.根据权利要求1所述的基于内源释放的大型浅水湖泊模型的构建方法，其特征在于：采用拉丁超立方抽样方法在水质参数范围内进行抽样，利用区域敏感性分析方法量化水质参数敏感性，选定最佳水质参数取值；

采用拉丁超立方抽样方法在确定的成岩参数范围内进行抽样，利用区域敏感性分析方法量化成岩参数敏感性，选定最佳成岩参数取值。

6.根据权利要求1所述的基于内源释放的大型浅水湖泊模型的构建方法，其特征在于：在所述步骤S01前包括分区取样测定沉积物特性，具体包括：划分湖区、选定研究点、分层取水样和泥样、测定水样和泥样；

所述划分湖区根据湖区大小、边界特征将浅水湖泊划分不同的湖区，便于选定研究点；

所述选定研究点在不同湖区内藻华爆发、水体黑臭、底泥淤积的区域选择典型的研究点；

所述分层取水样和泥样包括根据水深将水层分成2~3层进行分别取水样，泥样取出后垂直分成4~5层；

所述测定水样和泥样包括测定水样的性质和泥样的特性。