水库水温灰色扩散模型及其在刘家峡水库中的应用

水库水温是水库水质的一个重要的参数。本文运用灰色系统建立水库水温一维(垂向)灰色扩散模型,并应用于刘家峡水库,其结果令人满意。与经典的确定水温扩散模型比较,该模型的预测结果为垂向的一条带(一个灰色区域),而不是一条线。该模型更深刻、更确切、更实际地反映了水库热结构系统。     

水库垂向水温数值模拟研究

以去学水电站为例,在充分考虑流量、流速、气温、辐射等影响因素基础上,采用一维垂向水量水温耦合模型模拟预测水库垂向水温分布规律.结果发现;下泄水温变化规律基本与水库自然水温变化规律相近;水库水温垂向分层年内变化显著,年际变化不明显,并具有明显的滞后效应.     

基于CE-QUAL-W2模型的功果桥水库与景洪水库水温模拟对比

为探究地理位置(纬度)差异对库区水温的影响,以规模和运行方式相似的温带功果桥水库和热带景洪水库为研究对象,基于原型观测数据和CE-QUAL-W2模型,对比分析功果桥和景洪水库库区水温分布特征。结果表明,CE-QUAL-W2模型适用于温带及热带水库水温模拟,且能明晰不同气候带水库水温变化差异;景洪库区表层水温升温与降温过程明显滞后于功果桥库区表层水温;功果桥水库和景洪水库均为弱分层型水库,功果桥水库春、夏季呈弱分层状态,秋、冬季的分层现象不明显;景洪水库夏、秋季呈弱分层状态,春、冬季的分层现象不明显。研究结果可为澜沧江类似规模电站的水温研究提供参考。     

设置生态机组对水库水温及下泄水温的影响

生态机组的设置会对水库水温结构产生影响,从而影响水库及下游河道的生态环境,为此建立了垂向二维水动力水温模型,并利用实测水温数据对模型参数进行了率定,进而利用该模型分析了未设置生态机组和设置生态机组两种情况对水库一年中水温分布及下泄水温的影响。结果表明,设置生态机组时,由于其引水位置较低,使水库水体上下掺混增强,促进了热量交换,导致水体上下温差减小,同时造成水库下泄水温与天然河道水温有一定的温差,温差比未设置生态机组时要小。     

西藏地区水库水温预测方法适用性研究

水库水温预测方法在高海拔地区的适用性尚缺乏相关研究。对此,以旁多水库为例,运用经验公式法、垂向一维水温模型及立面二维CE-QUAL-W2水温模型对旁多水库水温进行预测。各预测结果与实测值对比表明,经验公式(张大发法和朱伯芳法)在旁多水库的水温预测中适用性较差,垂向一维水温模型和立面二维CE-QUAL-W2水温模型预测较为科学。在西藏高海拔地区水库水温预测中,建议将垂向一维水温模型和立面二维水温模型作为水温预测的主要方法,并提出了高海拔缺资料地区水库水温预测模型的运用建议。研究成果可为西藏高海拔地区的水温预测提供参考。     

多水库水质模拟模型参数优化研究

为建立适用于实际问题且精度较高的水质模拟模型,基于多参数最优化估值原理,以深圳市原水系统中的多个水库为例,建立了多参数最优化估值模型,并基于粒子群算法对多库水质联合模拟模型中的水质参数进行优化求解。计算结果表明,该模型求得的水质参数合理、可行,且模型计算精度可满足工程应用要求,为城市原水系统水量水质联合调控提供了参考依据。     

基于可变模糊识别模型及GIS相耦合的水库水质综合评价

针对水库水质时空分布特征复杂,常规水质监测难以准确掌握水库水质实际状态的问题,以大连市碧流河水库为例,在综合考虑水文、地形及水动力条件的基础上通过分区布设监测断面和监测点,获得了时空综合条件下的水质监测样本,利用可变模糊识别模型量化综合水质级别,结合GIS地统计学方法对评价结果进行可视化表达。结果表明,可变模糊识别模型与GIS结合的方法,不仅可合理地量化水体综合水质状态,还可直观地展示水质时空变化特征,建议对复杂地形边界的水库大水体进行时空综合监测,以掌握水质实际状态。     

一维—二维耦合的水库下游地区洪水演进数学模型及应用

针对水库下游地区河道洪水与漫堤洪水模拟需求,建立了一维—二维耦合的洪水演进数学模型。一维模型采用Pressimann格式离散求解,二维模型采用能够适应复杂几何形状和多种流态的Osher格式求解,一维—二维连接处采用堰流公式实现水流交互。应用该模型模拟白溪流域2015年"苏迪罗"台风实际洪水,可得到洪水在计算区域的演进过程和淹没情况。对比模拟结果与实际情况可知,该模型计算合理、准确,计算结果可为防汛部门防洪预案制定、防汛调度决策提供技术支撑。     

基于GIS的克里金法对二维水质模型的改进

为研究天然河道水体污染在二维空间上的分布特征并提高二维水质模型的使用效率,以绵远河某排污口为例,选取BOD作为预测因子并采用二维水质模型进行研究。针对传统二维水质模型中出现的问题,基于GIS技术及数据库方法,将克里金法与传统二维水质模型相耦合,充分考虑了空间因素对预测值的影响,提出了二维修正模型,建立了水体污染预测系统。结果表明,与传统二维水质模型相比,二维修正模型更符合连续水体特征,适用性更强,对水环境污染预测具有重要的参考价值。     

三峡库湾二维随机水质预测模型的研究

在分析香溪河流域污染特点的基础上,建立了一个二维随机水质数学模型,该水质模型将一维水质随机降解模型和二维迁移扩散模型相结合,同时考虑了各水质参数K1,K2,K3和河道横向扩散系数Dy的随机性影响。该模型适用于各种复杂水力条件的排污范围的水体,对于平面二维的任何一个计算点,它都能给出该点水质浓度随机变化的概率分布,用该模型对三峡建库后的香溪河库湾水质进行了预测,其成果可为三峡库区水环境保护及规划治理提供设计数据。     

地表水源热泵水温模型及水体供冷能力分析

根据热力学第一定律建立地表水源热泵水温模型并采用经典的龙格-库塔数值法对其进行求解,同时以<地表水环境质鼍标准>为依据,利用黄金分割法求解一定负荷的建筑采用地表水源热泵空调系统需要的最小水体.该文可对地表水源热泵设计提供依据,使地表水源热泵在我国更好的推广与应用.     

河流水质常微分方程反问题模型与参数识别

根据河流水文水质变化特点，在插值理论和常微分方程反问题理论的基础上，建立了水持常微分方程反问题和模型，并给出了水质参数反问题算法，该算法应用到伊洛河流域，由水团踪资料确定水质参数获得成功。     

水体环境质量评价的物元识别模型

将物元分析理论与优化技术结合起来，提出了一种水体环境质量评价的物元识别模型．实例计算表明，该模型用于水体环境质量评价具有计算简便等优点，且计算结果与其它评价方法基本一致，为水体环境质量评价提供了一个新途径     

确定—随机联合模型法水质模拟与预测

水质变化同时受控于两种规律性一确定性规律和随机性规律，前者反映事物必然的内在联系，后者反映外在的随机性作用．基于这一事实，本文建立了一种能同时如实反应这两种作用的联合水质模型，来进行水质变化过程及其概率分布的随机模拟与预测．计算表明，该法是一切实可行的途径．     

垂直U型埋管换热器准三维热渗耦合模型及其实验验证

为了探讨热渗耦合对土壤源热泵地埋管换热的影响,基于多孔介质传热传质及地下水渗流理论,通过耦合竖直方向一维流体模型与水平面内土壤二维非稳态热渗耦合模型,建立了考虑地下水渗流影响的准三维U型埋管热渗耦合模型。基于模型的数值求解,探讨了土壤热物性及地下水渗流对埋管换热特性的影响。结果显示:土壤导热系数与比热容的增大均有利于加强埋管的换热,且地下水渗流的存在有利于强化地下埋管与周围土壤间的换热能力,提高土壤源热泵系统的运行效率。实验验证表明,所建模型具有一定的预测精度,可为地下埋管换热器传热特性的研究提供理论基础。     

基于两方程湍流模型的均匀流中湍流动能衰减规律研究

通过理论推导和数值模拟,从湍流模型封闭系数的确定过程、输运方程扩散项的影响因素、入口边界条件和网格尺度等方面分析标准k-ε模型、标准k-ω模型和SST k-ω湍流模型在计算均匀来流时湍流动能的衰减规律及其本质物理区别;通过数值模拟分析中性大气条件下湍流动能的衰减规律.结果表明,在均匀流中,采用标准k-ε湍流模型,入口湍...     

灰色关联分析在水质评价中的应用

用灰色系统理论中的灰色关联分析进行地面水水质评价，把水体环境作为一个灰色系统，将水质状态指标看作灰色变量、水质级别作为一个灰类，考虑了水质分级界线的不确定性．实例计算证明该方法是地面水水质评价的一个较好的方法．     

绿色植被内空气温湿度计算的数学模型

绿色植被对改善建筑物室内外空气环境、降低建筑物能耗有益。求解绿色植被内空气温、湿度值是从理论上阐明绿色植被对建筑物室内外空气环境的具体影响程度的必要条件。该文以绿色植被中的空气小气候为研究对象，以传质传热理论为基础，结合生态学知识，针对绿色植被内空气的温湿度值建立封闭的微分方程组，并对该数学模型进行了论证。     

散热器与水源热泵串联运行利用低温地热水供暖的方法研究

提出了低温地热水先经过散热设备散热后再进入热泵的地热水梯级利用的方法,并建立了两种方法的分析模型。结合工程实例对二者进行的分析表明混水方法的效率为8.9%,地热梯级利用方法的效率为15.9%。还用寿命周期费用法对地板辐射盘管与热泵串联的经济性匹配进行了分析。