宽浅型水库水体更新时间数值模拟研究

水体中污染物的迁移、扩散与水体更新时间密切相关。基于EFDC建立了宽浅型水库水动力三维数学模型,并用水库实测资料对模型精确性进行了验证。首先利用验证后的数学模型模拟了宽浅型水库365d流速场和水体更新时间,得到了其水动力特性;然后模拟了无风工况下的水体更新时间,通过对比得到了风对宽浅型水库水体更新时间的影响。研究成果可为宽浅型水库的生态调度提供理论依据。     

重庆两江汇流水动力模型

本文分析了长江、嘉陵江汇流的来流条件和河道自身地形特点,以EFDC水动力模型为基础,建立了重庆两江汇流水动力模型。该模型利用坐标变换技术,平面采用正交贴体网格,垂向采用Sigma坐标,利用干湿点法描述河道干湿地的变化．并对比实测资料校核模型参数。对于汇流比对流场影响和滨江路对流场影响等的模拟结果,表明该模型可用于模拟和分析天然河流水动力场的分布以及变化结果,对于预测洪水、城市建设、航道管理等有重要意义。     

基于EFDC和WASP的组合水处理生态工程数值模拟

结合"引新济太"工程"四串连法"的水质保障生态水处理系统工艺的野外现场试验,采用数值方法模拟试验场地水流和水质运移过程。基于环境流体动力学EFDC模型,利用试验场地高程、水文、大气和水量数据,模拟再现试验场地水深和流速时空变化过程,模型率定和验证的模拟水深和流速与实测水深和流速吻合度高。利用水质模型WASP模型进行泛氧化塘化学需氧量(COD)去除模拟,模拟结果平均相对误差小于12.14%,探究曝气对COD去除的影响,曝气单元、非曝气单元对COD的去除率分别为7.62%、6.30%。研究成果为"四串连法"应用于微污染水的去除提供参考。     

生态调节坝对御临河水动力水质影响的模拟研究

御临河生态调节坝在减少三峡库区调度产生的消落区面积的同时,也改变了御临河内的水动力特性和水环境质量,调节坝对御临河水动力水质影响的量化是一个值得研究的问题。基于SWMM和EFDC模型,构建了御临河流域的水文、水动力和水质模型,通过对建坝前后的模拟分析对比,探求了生态调节坝对御临河水动力水质的影响。结果表明:调节坝运行后,御临河流速会受到较大滞缓,且下游段(舒家至调节坝)受影响比上游段(梅溪至舒家)更大;由于流速滞缓作用,枯水期水体会形成较明显的水质分段现象,但在丰水期该现象得到一定改善;建坝后水质指标浓度均有不同程度升高,下游流经建设用地段各水质指标浓度最高,库首段水质建坝前后变化幅度最大。模拟结果可以显示调节坝对御临河水动力和水质的影响,为三峡库区其他支流修建水利枢纽设施对其造成的影响评价提供一定参考。     

FINE SILT PARTICLE PATHLINE OF DREDGING SEDIMENT IN THE YANGTZE RIVER DEEPWATER NAVIGATION CHANNEL BASED ON EFDC MODEL

Based on the Environmental Fluid Dynamics Code(EFDC),a three-dimensional baroclinic model for lower reaches of the Yangtze River,Yangtze River Estuary,Hangzhou Bay and the adjacent sea areas was established with the sigma-coordinate in the vertical direction and the orthogonal curvilinear coordinates in the horizontal direction.The fine silt particle tracers were injected during different tides with the calibrated three-dimensional numerical model in the Yangtze River Estuary to simulate the migration track...     

南水北调工程对衡水湖水环境的影响预测

利用2003年衡水湖水体溶解氧和氨氮浓度的实测数据对环境流体动力学模型EFDC的计算结果进行的验证结果表明,EFDC模型可以应用于衡水湖的水环境模拟。该模型预测南水北调工程对衡水湖水环境影响的结果表明,水温受水深、大气温度和调水温度的影响,而溶解氧浓度主要受水温影响;调水期不同的调水方式对湖内的污染物浓度变化有一定影响,调水结束后扩散作用使湖内的污染物浓度趋于一致。为了能够容纳南水北调来水,增容势在必行。建议将衡水湖挖深,这样既可扩充湖的容量,也可将污染物含量高的底泥挖除,使水质不易变坏。     

Effects of Selective Withdrawal on Hydrodynamics of a Stratified Reservoir

In water supply reservoirs, selective withdrawal is commonly implemented to control released water temperature for quality purposes. This study investigated the effects of selective withdrawal on hydrodynamics of a stratified reservoir through numerical modeling and analytical analysis. A 3-D hydrodynamic model was applied where observations of water temperature time series recorded every 30 min at the thermocline and measured temperature profiles along the water column were used to validate the numerical model. The effect of selective withdrawal from four outlets located along the water intake structure of Tahtali Reservoir in Turkey on water temperatures was investigated and the effects on thermal stratification structure were discussed. Withdrawal of the water at the bottom outlet was found to be the most effective choice encouraging the mixing of the water column and thus reducing anoxia. The results of this study can be used to guide the further investigations in stratified lakes for better management practices.     

城市浅水湖泊水质模拟研究——以昆承湖为例

采用环境流体动力学模型(EFDC)对苏州市浅水湖泊昆承湖丰水期和枯水期水质进行模拟。结果表明,昆承湖COD高浓度带位于湖西部,东南部较低,主要受张家港河和莫城河2条入湖河道水体影响。湖西南部TP浓度较高;莫城河河道是导致昆承湖TP浓度较高的主要污染源。丰水期,NH4+-N高浓度区分布在湖西南部,莫城河河道水体对昆承湖NH4+-N浓度影响较大;枯水期,全湖西北部NH4+-N浓度较高,主要受张家港河河道水体影响。研究结果对昆承湖的水环境管理和环境综合整治有一定的参考价值。     

膜料防渗人工湖水质模拟试验研究

为防止西安世博园人工湖运营管理不当可能发生水质富营养化问题,选用EFDC水动力学模型和WASP水质模型对世博园79 hm2膜料防渗人工湖进行了变水质、变流量等4种情景下的模拟试验研究。研究表明:仅用于人工湖生态需水量而不考虑湖体循环用水量的最小直接补水时,水流速度缓慢,120 d即出现营养物质累积、湖体水质开始富营养化。循环直接补水控制在1 m3/s流量时,并不能有效地改变湖内水力条件不良"死区"的污染物累积现象。最小达标补水比最小直接补水效果明显,循环达标补水效果更好。研究认为,世博园人工湖水系经济安全运行最长时间为120 d,与此同时必须构建湖内水生态系统,提高湖体自净能力。     

瓯江口三维潮流和盐度数值模拟研究

环境流体动力学模型(EFDC)集水动力模块、泥沙输运模块、污染物运移模块和水质预测模块一体,可以用于河流、湖泊、水库、湿地和近岸海域一维、二维和三维物理和化学过程的模拟.为了研究多岛屿、地形及流态复杂的瓯江口海区的水动力过程,本文将EFDC模型运用于该海区潮流场和盐度场的数值模拟.对比实测资料校核了模型参数,把模拟结果和实测潮位、流速和盐度进行了比较,吻合较好,并对瓯江口海区的潮流场以及盐度场进行了详细分析,发现近岸和江口及乐清湾大部分区域往复流明显,离岸越远旋转流越明显,河口处盐度在垂线分布上呈强混合型.结果表明:该模式成功复演了瓯江口海区的潮流和盐度变化过程,可以用于模拟和分析河口及近海海域的动力场.