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日前，由內(nèi)蒙古生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)有限公司牽頭，北京英特-南京智水團隊和北京大學聯(lián)合承建的烏梁素海精準治理決策模型體系構建項目順利通過專家驗收。專家對于模型體系所建設的“引水渠-灌區(qū)-排干溝-總排水干渠-烏梁素海”的系統(tǒng)分析框架給予高度評價，項目成果將為內(nèi)蒙古巴彥淖爾市建設灌區(qū)-湖體水質(zhì)一體化管控機制、推進新時代黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展等相關工作提供可靠技術支撐。
河套灌區(qū)位置（圖片來源：掌上巴彥淖爾）
200多年前因黃河改道而形成的烏梁素海，地處我國三大特大型灌區(qū)之一的河套灌區(qū)。河套灌區(qū)位于黃河母親河“幾字灣”的左上角，是亞洲最大的一首制自流引水灌區(qū)，總引水干渠由黃河引水，借助灌區(qū)總體西南高、東北低的地勢，經(jīng)干渠系統(tǒng)進行自流灌溉，灌溉尾水退水則由排干溝和總排水干渠收集，最后排入烏梁素海，來自農(nóng)田退水的污染是烏梁素海的主要入湖污染負荷來源之一。近年來烏梁素海水質(zhì)常年為V類，已退化為草型富營養(yǎng)化湖泊，湖區(qū)面積減少，沼澤化進程加快，嚴重威脅著這顆作為北半球同緯度最大濕地、黃河流域最大濕地的塞北明珠。
河套灌區(qū)水系
為開展烏梁素海水環(huán)境的精細化、科學化保護治理，首先就必須對流域現(xiàn)狀面臨的復雜決策挑戰(zhàn)進行詳細梳理：1）河套灌區(qū)內(nèi)渠道眾多，層級復雜，各水工建筑物受人為調(diào)度，數(shù)值模擬灌溉取水帶來的渠道水量動態(tài)變化難度大；2）受灌溉方式的影響，來自壤中流、地下水的影響占比較高，且存在排鹽灌溉，需要對灌溉過程中的沖刷、淋溶、地表水-地下水交互等環(huán)節(jié)進行精細化表達；3）烏梁素海為北方干旱半干旱草原大型淺水湖泊，蒸發(fā)量約為降雨量的6～8倍，為微咸水，且每年有約5個月的冰封期，要求能夠動態(tài)表達各相關因素對湖體水動力水質(zhì)-水生態(tài)過程的綜合復雜影響。
耦合高分辨率灌區(qū)水系水量水質(zhì)模型的烏梁素海陸域水文水質(zhì)模型
以自主研發(fā)的Inteliway和IWIND系列模型軟件為基礎，北京英特-南京智水團隊初步構建了烏梁素海灌區(qū)-湖體耦合數(shù)值模擬技術體系，具體包括：
1）高分辨率河套灌區(qū)水系水量水質(zhì)動態(tài)模擬模型（基于Inteliway-SWMM）；
2）包括農(nóng)田灌溉過程精細化表達機制的河套灌區(qū)陸域水文水質(zhì)模型（基于Inteliway-WS）；
3）包括植被與底泥動態(tài)交互模塊的烏梁素海三維水動力水質(zhì)-水生態(tài)模型（基于IWIND-LR）；
4）烏梁素海內(nèi)外源營養(yǎng)鹽通量平衡核算模型（基于IWIND-LR）；
5）烏梁素海流域-湖體水質(zhì)溯源分析模型等（基于Inteliway-SA）。
烏梁素海湖體三維水動力水質(zhì)-水生態(tài)模型
利用構建的烏梁素海灌區(qū)-湖體耦合模型體系，結合烏梁素海水質(zhì)科學長效管控的決策需求，北京英特-南京智水團隊為巴彥淖爾市生態(tài)環(huán)境管理部門就以下決策場景提供了初步的定量分析支持：
1）每年進入各排水干渠的水量和污染負荷有多少，動態(tài)變化情況如何？
2）排水干渠的農(nóng)田退水進入烏梁素海后，如何動態(tài)影響湖體各個網(wǎng)格在不同時間的水質(zhì)濃度變化、水生植被生長、藻類濃度變化等？
3）如果在河道灌區(qū)內(nèi)開展化肥減施，不同的化肥施用量削減情景能夠帶來多大程度的湖體水質(zhì)改善？
定位至具體子流域的烏梁素海湖體污染數(shù)值源解析分析結果
烏梁素海精準治理決策模型體系的階段性建設成果得到了主管部門和業(yè)內(nèi)專家的一致高度認可，并在“第三屆數(shù)字中國建設峰會數(shù)字生態(tài)分論壇”上榮獲“優(yōu)秀應用案例”稱號。北京英特-南京智水團隊將與合作單位一起，針對未來底泥疏浚、魚類放養(yǎng)、水質(zhì)預警等方面的科學支撐需求，繼續(xù)升級完善模型體系，服務灌區(qū)流域“山水林田湖草”系統(tǒng)治理的決策需求，為黃河流域生態(tài)保護的國家戰(zhàn)略做出應有貢獻。
