作为连通河湖水循环系统的一个重要区域层次，高度城镇化连通河湖降雨径流面源污染问题是近年来水信息学的研究热点。其水循环过程是复杂地表径流、壤中流、地下管流与湖泊多层流相互作用的非恒定过程，需要采用水文学和水动力学相结合的途径进行研究。本项目以武汉市大东湖水网连通工程为研究对象，采用实地监测、实验室试验、理论研究、应用基础研究与工程应用验证相结合的技术路线，揭示环境变化对多介质中氮磷转化的影响机理，整合栅格水文模型、氮磷循环模型、一二维水动力模型、污染物输移模型等自主开发的数学物理模型，研究连通河湖降雨径流水文-水动力-水质多过程松耦合机制，基于CUDA、MPI与OpenMP混合并行计算框架，采用面向服务体系与持续集成方法，建立栅格水文-水动力松耦合驱动的分布式立体化降雨径流氮磷输移过程数学模型。研究工作可为不确定条件下连通河湖排涝及排污综合防控决策提供科学依据，具有重要的学术意义和应用价值。
2016-01