發(fā)布時間：2020-09-08 12:27

　　 近年來,我國很多城市都相繼修建了城市人工湖,用以改善市民生活環(huán)境。對于資源缺水型與水質(zhì)缺水型城市而言,補水方案的優(yōu)劣將直接影響人工湖置換水體的有效利用率,為確保人工湖達到正常運行目標,對人工湖的補水方式進行優(yōu)化研究就顯得十分必要。本文基于MIKE21數(shù)值模擬軟件,以海東市人工湖為研究對象,建立了二維水動力-水質(zhì)模型,并對多個影響因素條件下不同補水方案的效果進行數(shù)值模擬研究。(1)結(jié)合國內(nèi)外的研究進展和人工湖補水的實際需求,提出了以換水率和流速作為評價人工湖補水效果的指標,在此基礎(chǔ)上開展多因素的補水方案評價,選出較優(yōu)補水方案并結(jié)合水質(zhì)模型對其補水效果進行驗證;(2)通過對比不同入水口數(shù)量及不同進水形式下人工湖內(nèi)的換水率及流速,發(fā)現(xiàn)三個入水口的方案優(yōu)于單、雙入水口的方案。此外,在以正對出口的3#入水口為主入水口的基礎(chǔ)上,采用三個入水口分時段交錯補水的方案比三個入水口同時補水的方案最小換水率顯著增加,補水效果有所增強;(3)在引水總量一定時,比較分析了四組補水周期方案下的補水效果。結(jié)果表明:以15天作為換水周期方案的湖區(qū)換水率要顯著高于補水周期為30天、6天以及3天的方案,平均換水率高達72.69%;(4)通過比較兩組湖心島形狀方案下的湖區(qū)換水率以及流場,得出湖心島的形狀對人工湖內(nèi)的流場有一定的影響,湖心島的形態(tài)應當盡可能的圓潤,避免出現(xiàn)凹凸交錯的形狀,否則不利于湖區(qū)水體交換;(5)通過分析東南風和北風對人工湖換水率的影響,發(fā)現(xiàn)風速對人工湖換水率的影響較為明顯,而風向?qū)Q水率基本沒有影響。且這兩種風應力對湖體流場的影響較大,與無風情況相比,流速提高了3倍以上;(6)最后基于上述多參數(shù)評價下確定的較優(yōu)補水方案,建立了水質(zhì)模型對所選方案進行檢驗評價,結(jié)果表明該方案下的TN濃度被稀釋了70.0%,TP濃度被稀釋了68.8%。說明上述各影響因素是確定最終補水方案的關(guān)鍵性因素。
【學位單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P334.92;X143;X52

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本文編號：2814181