哈达山水库水动力与水质模拟研究

利用哈达山水库枯水年的实测数据,基于Delft-3D软件,建立适合哈达山水库的二维水动力数学模型,并得到CODCr浓度在库区的分布。结果表明:水流自上游向下游移动比较平稳,流速约为0.15 m/s;沿着水流方向,CODCr浓度呈现出一个连续的降低过程;CODCr随季节变化较大,5—7月浓度最高,1—4月、10—12月浓度较高,8—9月浓度最低,全年峰值出现在6月,小于20 mg/L,符合饮用水标准。     

湖泊防渗对地下水水质影响的数值模拟

为研究湖泊防渗对地下水水质的影响,在现场和室内试验的基础上,运用二维包气带溶质运移模型进行防渗对地下水中氨氮污染物的浓度影响的模拟。分析结果表明：当湖水氨氮浓度保持目前的0.14mg/l时,无防渗时,地下水中氨氮平均浓度由0.43mg/l下降到0.23mg/l,有防渗时,则下降至0.29mg/l;当湖水中氨氮污染物浓度为1mg/l,无防渗时,在计算期末地下水中氨氮平均浓度由0.43mg/l上升到0.77mg/l,有防渗时,则上升至0.53mg/l。因此,在湖水水质好于地下水时,湖底防渗将降低地下水环境质量改善的速度;而在湖水水质较差时,湖泊防渗将显著降低地表水污染物向地下水的扩散强度,有利于地下水水质的稳定。     

闽江下游河床演变水质影响数值模拟

本文在对闽江下游河道现状充分调查的基础上,建立了闽江下游(水口坝下～闽江口)二维水动力、水质数值模型,并利用各水文站、测流断面的水位、流量观测结果对模型进行验证.然后,应用该模型定量化研究河床演变下闽江下游各排污口污染带对主要取水口的影响程度,并提出对策措施.     

汾河水库水动力及水质数值模拟

汾河水库是万家寨引黄工程的调节水库和山西省最大的地表水饮用水源地,其上游河段的COD和TN有超标现象,故确定库区污染物的输移扩散规律并提出相应的保护措施对保证水库水质安全至关重要。以工程技术资料、DEM模型、遥感及GPS实测信息为基础,采用GIS技术将汾河水库边界和地形进行数字化处理;通过实测数据进行参数率定与模型验证,确定汾河水库的水动力模型和水质模型;将模型进行耦合联用,以汾河水库的水动力为基础,选取COD和TN进行数值模拟,计算污染物在不同进水浓度时库区污染物超标面积,以库区污染物超标面积百分比来表征水库受污染程度。模拟结果表明:风场是影响水库水动力的主要因素;在静风和主导风力作用下污染物分别沿地形和沿下风向堤岸扩散;污染物超标面积百分比与进水污染物浓度限值呈二次函数关系。     

石佛寺水库二维水动力及水质数值模拟与分析

石佛寺水库位于辽河干流,具有重要的生态功能.以石佛寺水库为研究对象,基于MIKE21软件的二维水动力模块和水生态模块,对水库生态系统内物理、化学、生物反应进行数值模拟研究,以为水库水环境管理提供一定的科学参考.首先,通过实测数据对模型的参数进行了率定和验证,确定了石佛寺水库二维水动力和水质模型的有效性;然后,运用该模型...     

水动力与水质数值模拟中的有限元法

阐述了有限元法在水动力与水质数值模拟中的新发展，数据前处理软件把工程人员从繁重的数据生成和整理中解放出来，联合使用不同类型等参数单元可以更加准确拟合不规则边界，非线性与线性方程组的解法更加完善，从而提高求解精度，减少迭代次数和放宽时间步长，选取海南省万宁小海作为应用区域，对照水文水质实际测验资料，在水动力，盐度和水质（可降解物质）方面展开模拟计算，模拟计算结果与实测值符合较好。     

梯形输水明渠溢油运移特性数值模拟与试验研究

面向长距离输水工程快速应对油类突发水污染事件的需求,以梯形输水明渠为例,采取二维水动力和溢油数值模拟以及物理模型试验相结合的手段,开展溢油运移特性数值模拟与试验研究。研究成果表明:由于梯形输水明渠过流宽度上的流速分布变化较大,油污染发生后,油膜纵向长度取决于渠道中间流速,其变化率可表达为渠道中间流速的0.5倍;溢油位置、风场及渠道边坡系数对油膜纵向长度影响很小。研究结果可快速预测明渠溢油污染范围,为污染物的应急处置与调控提供技术支持。     

深圳河湾水质数值模拟研究

基于EFDC模型和WASP模型建立了深圳河湾水动力和水质模型,采用2011年实测数据对模型进行率定和验证,结果表明,计算值与实测值吻合较好,丰枯季高低潮位平均误差小于0.20 m,DO、BOD5平均误差小于20%,TN、TP和Chl a(叶绿素a)平均误差小于30%。在此基础上进行案例研究,研究结果表明,氮、磷营养盐负荷削减80%对藻类生长的影响不明显;削减95%负荷时,Chl a浓度下降40%。     

鄱阳湖水利枢纽工程对水质环境影响研究

鄱阳湖水利枢纽工程的建设,将改变湖内水动力特性,进而影响鄱阳湖的水环境质量。采用水深平均的二维水动力-水质模型对鄱阳湖现状水动力和水质进行模拟验证,水陆边界模拟采用动边界技术,摸拟"高水湖相,低水河相"的湖泊水域变化特征,水质特性为枯水期水质较差,丰水期水质较好,靠近入湖河口的湖区劣于湖心水质,北部出湖水质较好的现状。模型模拟预测在现状外部入流边界和现状污染负荷条件下,3种不同运行方式下,鄱阳湖湖流的时空形态相应发生的变化和相应水质变化。计算结果表明,枯水期大部分区域的水质浓度下降,但尾闾等部分区域有所升高,开闸泄水期前后,水质较现状水质下降,敞泄期的大部分时间,较现状水质基本相似,蓄水期水质变化不大。水动力特性综合水质浓度的改变,增加了局部水体的富营养化风险。研究结果可为枢纽的建设提供科学依据。     

哈达山节制闸闸室底板冻胀数值模拟

哈达山水利枢纽输水干渠工程是吉林省特大灌区工程,肩负增长百亿斤商品粮的重任。施工单位在春天做施工准备时发现闸室底板中间位置出现贯穿性裂缝,伴随着底板抬高现象。对闸室底板进行有限元建模,计算底板的温度场和应力场在浇筑完成后随环境温度的变化情况。结果表明,由于寒区冬季环境温度低,施工阶段闸底板压重不足情况下越冬,在结构上会极大加剧闸门槽这一薄弱部位开裂的可能性。     

茂名港规划水质数值模拟

根据规划安排,茂名港将新建博贺新港和吉达港,该文针对茂名港建立二维水动力-水质模型模拟茂名港海域的水动力条件变化情况,并以石油类为模拟因子,对排污口正常排放与事故排放条件下水质进行模拟。结果表明,在正常排污情况下不会对各敏感保护目标水质产生不利影响,而在事故排放条件下该海域水质将出现超标现象。     

引水改善星海湖的水动力-水质特性数值模拟

针对星海湖存在的湖泊水动力不足与水质恶化等水生态问题,通过建立二维水动力-水质模型,选取化学需氧量(COD)为水质指标,计算了12种不同水文特征与引水量工况,分析引用不同黄河水量下湖区水动力和水质指标的变化及空间分布情况。结果表明：引入黄河水能够有效改善星海湖的水动力与水质状况,减小滞水面积,降低COD浓度;在相同水文特征工况中,水质指标COD浓度随着引水量的增加而逐渐降低,且其削减率逐渐提高;在相同引水量工况中,丰水年水质指标COD削减率普遍高于枯水年和平水年;枯水年和平水年引水量分别为1 400×10⁴和700×10⁴ m³时能够达到地表水Ⅲ类水质标准。     

长江口福山倒套河段水动力数值模拟

引江济太工程水源地位于长江澄通段的福山倒套内,但倒套目前处于淤积阶段,水源地存在安全隐患.结合实测资料及环境水动力学数学模型(EFDC)对该区域的潮流进行了计算,计算结果与实测结果比较表明:模型较好地重演了福山倒套流场,可以对研究区域水动力状况进行预测研究.利用上述模型对福山倒套水动力状况进行数值模拟,结果表明:①倒套内部水位降低,但变化不明显;②倒套内部流场流速整体下降,尤其是倒套口门处流速值减小较大;③倒套虽然处于淤积阶段,但倒套口门段较为稳定.因此,适时疏浚上部串沟是维持倒套稳定之关键.     

鄱阳湖水利枢纽工程对水质环境影响初步研究

鄱阳湖水利枢纽工程的建设,将改变湖内水动力特性,进而影响鄱阳湖的水环境质量。采用水深平均的二维水动力-水质模型对鄱阳湖现状水动力和水质进行模拟验证,水陆边界模拟采用动边界技术,摸拟“高水湖相,低水河相”的湖泊水域变化特征,水质特性为枯水期水质较差,丰水期水质较好,靠近入湖河口的湖区劣于湖心水质,北部出湖水质较好的现状。根据水利枢纽工程“控枯不控洪”的调度原则,模型模拟预测在现状外部入流边界和现状污染负荷条件下,三种不同运行方式下,鄱阳湖湖流的时空形态相应发生的变化和相应水质变化。计算结果表明,枯水期大部分区域的水质浓度下降,但尾闾等部分区域有所升高,开闸泄水期前后,水质较现状水质下降,敞泄期的大部分时间,较现状水质基本相似,蓄水期水质变化不大。水动力特性综合水质浓度的改变,增加了局部水体的富营养化风险。研究结果为枢纽的有效建设提供了科学依据。     

南水北调中线工程典型渠段一维水动力水质模拟与预测

为了研究南水北调中线工程复杂水工建筑物影响下的水流特性以及对污染物在渠道内输移、衰减过程的影响,保证输水过程中的水质安全,分析了突发性污染事故潜在污染源特征,构建了南水北调中线工程典型输水渠段的一维水动力水质模型,模拟倒虹吸、节制闸、涵洞、隧洞、渡槽、公路桥 6 种水工建筑物影响下输水渠道内的水流特性,采用七里庄断面实测水位、流量、水质( 总磷、氨 氮) 数据对模型进行了校核与证; 并运用该模型预测店北公路桥突发水污染事故时,3 种输水流量、 3 种负荷、3 种污染物泄露至渠道后污染物沿程分布规律。结果表明: 该模型能有效模拟复杂水工建筑物下的水动力和污染物输移特性,下车亭分水口处污染物浓度超标与否受输水流量和污染负荷共同影响。针对分水口处水质指标浓度变化,提出合理、有效分水和退水方式,为保障南水北调中线工程输水水质安全提供参考。     

弯曲河段水流水质二维数值模拟

弯曲河段水流水质受曲折岸线、水面横比降、复杂地形及相关水工工程等各种因素影响，是水环境问题研究中水动力及水质数值模拟计算的难点之一。采用调节因子为微分表达式的Poisson方程生成正交拟合曲线网格，较好地反映了弯曲河段实际岸线变化；计算模式引入双方程紊流模型，以对弯道产生的局部副流进行模拟，经长江三峡工程坝址河段水流水质的实例计算，取得了较为理想的效果。     

贡湖水动力与水质模拟研究

利用引水调水现状及实测数据,基于MIKE软件,建立适合贡湖的二维水动力数学模型和污染物质在水体中输移转化运动的平面二维水质模型,并模拟计算在一系列时段内贡湖CODMn、总磷、总氮和氨氮浓度的分布变化。模拟得到以下结果:各项模拟计算值在2005年至2008年间趋近于实际监测值;结果表明:此浓度场模型具有很高的模拟精度,模型参数的选择是合理的。     

湖泊水动力特征与数值实验模拟研究综述

回顾了国外湖泊水动力数值模拟研究的主要成果 ,以及国内关于流场、定振波和波浪研究等方面的主要成果 ,指出湖泊水动力学的主要发展趋势为湖泊水动力模型与大气边界层模型、物质传输模型的耦合 ,建立全面、系统、适用性更强的数值模型。最后提出 ,应将湖泊水动力学与大气动力学、现代沉积学、生态环境动力学结合起来 ,以使我国湖泊学的研究得到进一步的发展     

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。