基于EFDC模型的南方某水库富营养化三维数值模拟

针对目前南方某水库存在“水华”风险问题,利用2010年实测水文、水质数据,基于EFDC富营养化模块,构建了南方某水库三维富营养化模型,并利用2011—2012年和2016年实测数据进行了模型参数率定和验证。结果显示水温和总磷模拟效果最好,模拟值与实测值高度吻合,年均总误差分别为0. 5%和-1. 4%; COD次之,模拟值与实测值基本吻合,年均总误差为-4. 4%;总氮和叶绿素模拟值与实测值有一定偏差,但仍能很好模拟变化趋势,氨氮和溶解氧稍差。该模型可为该水库后续开展水质和水生态预测预警提供技术支持。     

基于EFDC和WASP耦合模型的水库水质数值模拟研究

从工作实践中可以发现,仅依靠单一模型对水库水质数值模拟存在难以模拟真实水流形态的问题,导致模拟拟合度较差,研究基于EFDC和WASP耦合模型设计一种水库水质数值模拟方法。在笛卡尔坐标系下建立水库坐标,确定EFDC水动力模型配置。划分网格结构,利用WASP计算水质模型的相关参数,默认污染物在水平和垂直方向无浓度梯度变化,网格单元浓度使用中心浓度表示。将EFDC的输出变量与WASP进行耦合,建立等效网格空间,两种模型的输出通过“.hyd”文件形式进行耦合,包括流量、速度和扩散参数等水体组分信息,利用COSMIC程序进行求解。仿真实验结果表明,TP浓度模拟值与实际监测值的变化情况比较贴合,其平均相对误差不超过20%,符合预期设定并具有较高的模拟拟合度。     

基于EFDC模型的明湖水库水质数值模拟及预测

基于EFDC模型,以支鱼港补水闸和大尖退水闸实测流量、水质、水位为计算边界,模拟并探讨了明湖水库库区水体在静置期和交换期的水质情况。结果表明:库容较大时,库区水体水环境容量较高,水质浓度的增加幅度较小;COD浓度随水体静置时间增加的幅度较NH3-N低;在水体静置期,库区水体停留时间以27~30 d为宜;明湖水库运行期间,通过支鱼港补水闸、大尖闸与大冲闸联合调度运行,相机换水可有效保证库区水质安全。     

水库水温数值模拟探索

水库重金属铁、锰污染与水体温度变化紧密相关。本文应用CE-QUAL—W2模型,采用王圈水库2011年实测水温、气象、水文等资料,对水库水位、表层及垂向温度结构变化进行了模拟。结果表明：模拟水库水位误差平均值仅为0．021m,模拟水温与实测值吻合较好,垂向温度变化符合规律。     

松涛水库水温数值模拟研究

为研究热带地区湖泊型水库水温分布规律,以海南省松涛水库为研究对象,采用垂向一维水温模型——DYRESM模拟水温分布,探究该水库水温结构及垂向水温年内演变规律。经分析可知:松涛水库水温呈显著的稳定分层结构,水温垂向分布具有明显的季节性;6、7月平均水温最高,2月最低,水深40 m处至库底水体水温不随时间改变,常年保持在19℃左右;全年内,水库表层水温均高于入流水温和当地气温;入库流量猛增时会导致水库水温出现双温跃层结构。     

汤村水库水温时空分布特征

水库水温分层影响下游鱼类等的繁殖和农业灌溉作物的生长。采用EFDC模型,建立三维水动力模型,模拟汤村水库水温特性,分析水库水温时空分布特征。结果表明:汤村水库从水面到水面下12 m水温随气温变化而变化,库表水温在1.0~28.5℃之间变动,8月水库水温最高;水体水温随水体深度增加而下降,且沿水深方向下降梯度逐渐变小,1月水库表层水温与中下层水温基本一致;河道水温在坝址下游约3 000 m处恢复至天然河道水温,水库下泄水体温度对天然河道影响较小。     

岗南水库水动力特性数值模拟研究

岗南水库由于受到自然和人为因素的干扰,水质环境逐渐恶化。水库水质与水动力特性有着紧密的联系,因此了解水库的水动力特性具有重要的意义。应用EFDC建立了岗南水库三维水动力数值模型,并对其全年的水动力特性进行了模拟。通过分析其流速变化规律了解了岗南水库的水动力特性,为水质的改善治理提供了科学参考。     

下泄低温水对下游水库水温的累积影响

以乌江水电梯级开发中的乌江渡水库作为研究对象,根据乌江渡水库下泄水温历年的实测资料,分析随着时间的推移以及上游梯级的建成,乌江渡下泄水温的变化过程,同时运用EFDC模型定量研究上游低温下泄水对下游水库下泄水温的累积性影响。结果表明:上游梯级水库下泄水温越低,下游水库坝前断面水温分层结构越明显,下泄低温水的累积性作用越强。     

气候变暖趋势下龙羊峡水库水温结构模拟研究

在气候变暖与高海拔水库建设运行的共同作用下,区域性气候环境对河道水温的年内变化作用明显.以黄河上游多年调节水库龙羊峡水库为研究对象,在入库水温与气温相关性分析的基础上,采取原型观测方法研究坝前水温变化与天然河道水温和气温变化的相关性,通过建立三维水温模型对库区水温结构的季节性变化进行模拟.结果表明:坝前水温的年内变化滞...     

EFDC模型在三白荡二维水流数值模拟中的应用

阐述环境流体动力学模型(EFDC)的基本原理,结合苏州市吴江区三白荡的具体情况建立水流模型,讨论模型参数的设计、预测方案的选取,并对模拟结果做出具体的分析.分析结果显示,模型对三白荡的水流模拟具有较强的实用性,与实物资料吻合较好,不仅反映了湖泊的水流联系情况,而且显示了湖泊岸线受风浪侵蚀、出入湖水量分配情况.模型为湖泊...     

水库工程对水温的影响

新建水库对水温的影响分析，过去均采用与已有水库进行对比，由于受地理、气候等诸多条件的限制，难免会出现偏差。在评价白石水库水温变化对环境影响的工程中，首次采用数学模型和用微机进行计算，得出水库水温变化规律，并用已建成的参窝水库实测资料进行检验，证明计算结果合理。     

西南地区水资源可持续开发与利用

对西南地区水资源特点及开发利用存在的问题进行了研究，探讨提出西南地区水资源的可持续开发与利用方略，即加快水利工程建设，提高水资源利用率，加快水能资源开发，重视生态环境保护等。     

浅谈水库水温计算方法

在收集国内外水库水温分布预测方法的基础上,简要分析了影响水库水温分布的影响因素,介绍了当前常用的水库分层判别方法及水库水温预测的经验法,重点介绍了当前流行的数学模型法,同时对各方法的优、缺点及适用性进行了比较评价。     

前置挡墙对董箐水库下泄水温的影响

为明确前置挡墙对水库下泄水温及坝前水温分布的影响,以董箐水库为例,构建三维水温-水动力数学模型。模拟不同挡墙高程下的下泄水温和坝前水温分布,分析前置挡墙高程与下泄水温、坝前水温分布间的变化规律。结果表明,下泄水温的改善效果与挡墙高程密切相关:挡墙高程低于取水口高程时,挡墙高程的变化对下泄水温几乎无影响;挡墙高程高于取水口高程一定高度时,挡墙高程越高,下泄水温越高;挡墙高程480 m时,4月下泄水温最大升温1.11 ℃。下泄水温的提高度与挡墙和取水口位置对应的坝前垂向水温差线性相关。坝前垂向水温分布也受挡墙的影响,挡墙高程高于取水口高程一定高度时,随着挡墙高程的增加,分层期温跃层厚度增加位置上升。下泄水温的改善效果与挡墙高程的关系较为复杂,下泄水温提高度增长较快位置分别出现在挡墙高程471 m和475 m处。考虑方案的工程可行性,挡墙高程471 m为改善下泄水温的最优选择。研究可为前置挡墙的设计及工程优化提供方法和参考。     

基于人工光源加热的水库水温结构模拟技术探索

按照光谱一致原则,选择镝灯作为能量来源模拟太阳辐射,对水库水温结构的模拟技术进行探索性研究。通过镝灯来模拟太阳辐射对水面进行照射可以形成一定的垂向水温结构,观察镝灯对水面下水体的加热效果,发现数倍于自然太阳辐射强度的光源在数小时内,水体明显温升的范围约为水面下约20 cm,对更深处水体的加热效果十分有限。因此,水面热交换下水库水温分层结构的试验模型,可考虑利用镝灯对表层水体可快速加热的特性,根据水平变态比尺进行设计。根据综合参量的概念引入太阳净辐射通量系数Φ和水面综合散热系数K,并对其相似性进行了初步推导。在基础水温相等的情况下,原型与模型的太阳辐射通量吸收能力和水面综合散热能力均呈λ_Φ=λ_K=λ_l~(1/2)比例关系。     

网箱养鱼对河流型水库水质影响的研究

针对网箱养鱼所造成的水污染问题,运用水质模型对网箱养鱼污染进行模拟和预测成为重要的研究课题。提出将网箱养鱼污染概化为面源负荷,采用校准后的QUAL2Kw模型对潘家口水库网箱养鱼污染和网箱撤消后两个方案进行水质模拟和预测,并采用均方根误差法对模型适用性进行评价。同时提出具有绝对负荷量百分比和贡献比例计算模块的QUAL2Kw模型,对不同污染源对出库水质的影响程度进行评价。结果表明:QUAL2Kw模型在潘家口水库的适用性较好;网箱养鱼全部撤消后,潘家口水库的水质状况整体改善的程度不高;为有效改善潘家口水库出库水质,应优先削减潘家口(S6)-潘坝前(S7)的污染物入库负荷量。本文所提出的模型方法及针对出口断面的污染物贡献比例分析可为进一步研究潘家口水库的水环境管理提供科学依据和决策支持。     

西南岩溶地区水资源预测评价中流域水文模型应用的特点及展望

在对西南岩溶地区水文地质条件分析的基础上,指出了三类流域水文模型在西南岩溶地区实际应用的可能性及困难;通过三个成功实例:桂林“丫吉模型”、洛塔干河猪场表层岩溶泉BP人工神经网络模型、刁江SW AT模型,分析了目前在西南岩溶地区应用流域水文模型的若干特点;提出了在下垫面条件复杂、流域含水介质结构空间差异性大的岩溶地区,特别是无监测资料地区,发展分布式水文模型是未来的研究方向。     

南方某水源水库富营养化水质主控因子识别与评价研究

淡水湖泊与水库富营养化使其农业灌溉、防洪、发电以及生活用水水源的功能日趋受损。本文以南方某水源水库富营养化动态监测的10个指标(UV254、CODMn、TOC、可溶性硅、总氮、硝酸盐氮、氨氮、亚硝酸盐氮、总磷和磷酸盐)为自变量,叶绿素a为因变量。通过主成分分析(PCA)与多元线性回归(MLR)对变量进行分析,最后得到了以TOC、总氮(总磷)、亚硝酸盐氮为自变量,叶绿素a为因变量的拟合曲线。统计分析表明模型的F值为18.670,Sig.值为0,证明曲线相关性很高;通过回代检验得到模型的符合率为86.1%,表明该评价模型对富营养化具有一定预报能力;模型分析结果进一步表明叶绿素a、总氮(总磷)是该水库富营养的水质主控因子,其中总氮与总磷对该水源水库富营养化水平的影响程度相近。     

水库水温研究方法述评

阐明了研究水库水温的意义,对国内外水库水温研究方法进行了述评,指出了各种方法的优缺点,在此基础上,探讨了今后水库水温的研究方向。