發(fā)布時間：2020-04-21 22:52

【摘要】：本文基于WRF數(shù)值模式,針對挑流泄洪霧化的水霧擴(kuò)散進(jìn)行了深入研究,主要研究內(nèi)容可分為以下三個方面:(1)建立挑流泄洪霧化水霧擴(kuò)散模型。根據(jù)湍流擴(kuò)散理論,采用二階有限差分顯式方法,將挑流泄洪霧化霧源概化為豎直方向上的分布點源,在結(jié)構(gòu)化地形跟隨網(wǎng)格上求解一組平流-擴(kuò)散-沉降方程,進(jìn)而建立一種3D時間依賴性挑流泄洪霧化水霧歐拉擴(kuò)散模型。結(jié)果表明,通過該模型能很好的模擬泄洪霧化時的水霧擴(kuò)散過程,并可由此得到泄洪霧化范圍及降雨強度分布。(2)霧源特性對挑流泄洪霧化影響的數(shù)值模擬研究。利用水霧擴(kuò)散模型,從霧源的角度出發(fā),將其設(shè)置了 2種滴譜、3種源強、4種霧源高度,以在不同滴譜、不同源強、不同源高的霧源條件下,模擬研究高壩下游的泄洪霧化范圍及降雨強度。結(jié)果初步得到了霧源特性對挑流泄洪霧化范圍和雨強分布的影響規(guī)律,即源高越大,泄洪霧化范圍越大;源強越大,泄洪霧化范圍及降雨強度越大;霧滴粒徑越大,霧化影響范圍越小。(3)二灘及錦屏一級高壩水霧擴(kuò)散的數(shù)值模擬研究。應(yīng)用WRF數(shù)值模式,結(jié)合牛頓松弛同化方法,將泄洪時物理參數(shù)同化到分析場中,模擬挑流泄洪霧化時的壩區(qū)風(fēng)場,以在風(fēng)場等氣象場接近實際工況的局地環(huán)境中,根據(jù)建立的水霧擴(kuò)散模型,對二灘及錦屏一級高壩的水霧擴(kuò)散進(jìn)行數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明,利用牛頓松弛同化法得到的同化后的風(fēng)速大小、方向及水舌風(fēng)的影響范圍均較符合實際情況,且二灘及錦屏一級高壩挑流泄洪霧化霧化范圍及降雨強度的模擬計算結(jié)果與原型觀測結(jié)果基本一致。
【圖文】：

建立水霧歐拉擴(kuò)散模型，定義或研宄霧源特性及其擴(kuò)散、沉降的原理；逡逑其次，，研究霧源特性，如源Ａ、源強、滴譜，對霧化范圍及降雨強度分布的影響；逡逑最后，根據(jù)不同霧源特性對霧化范圍及降雨強度分布的影響，對二灘及錦屏一級逡逑高壩進(jìn)行挑流泄洪霧化的水霧擴(kuò)散數(shù)值模擬研究。逡逑１．７本文的創(chuàng)新點逡逑（１）提出了挑流泄洪霧化的水霧擴(kuò)散數(shù)值模型。此模型為一種新的３Ｄ時逡逑間依賴性水霧歐拉擴(kuò)散梭型，它能提供不同滴譜、不同源強、不同源高的霧源及逡逑水霧擴(kuò)散相關(guān)參數(shù)，以此可靈活多元地開展高壩泄洪霧化的相關(guān)研究。逡逑（２）利用十頓松弛Ｍ化法將水々風(fēng)丨＞彳化到ＷＲＦ模式中。雖然ＷＲＦ模式能逡逑模擬商然風(fēng)場，但相比于自然風(fēng)場，水舌風(fēng)對霧化具有更為明顯的影響。所以同逡逑化水舌風(fēng)到ＷＲＦ模式中，充分考慮到了水舌風(fēng)對泄洪霧化的影響，由此便可在逡逑水舌風(fēng)和自然風(fēng)共同作用卜，研宄高壩泄洪霧化。逡逑（３）研宄了水霧的微物理特征對霧化范圍及降雨強度分布的影響。滴譜是逡逑理，入，逡逑

塊的主要組成部分：（１）邋ＷＰＳ邋（ＷＲＦ邋Ｐｒｅ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ邋版塊）；（２）邋ＷＲＦＤＡ逡逑（ＷＲＦ數(shù)據(jù)同化板塊）；（３）邋ＡＲＷ核心計算版塊；（４）邋Ｐｏｓｔ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ邋ａｎｄ逡逑Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ版塊。如圖２－１所不。逡逑Ｐｏｓｔ＊Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＆逡逑Ｅｘｔｅｒｎａｌ邐。：１邋’邐ＷＲＦ邋Ｍｏｄｅｌ邐Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ逡逑Ｄａｔａ邋Ｓｏｕｒｃｅ邋Ｐｒｅ－Ｐｒｏｃｅｓｓｍ§邋ｚ邐＼邐邐逡逑邐邋Ｓｙｓｔｅｍ邐邐逡逑邐ｋ邋ＶＡＰＯＲ逡逑Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ邋邐邋Ｉｄｅａｌ邋Ｄａｔａ逡逑Ｏｂｓ邋Ｄａｔａ逡逑Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ邋邐邐邐邐邋—？邋ＮＣＬ逡逑Ｏｂｓ邋Ｄａｔａ邋邐ｉ邐邐%煎濉澹哄五邋五義襄五澹澹懾危兀苠巍�？邋ＡＦＷ７w錚螅翦義希祝遙棋巍板巍板五五義稀幔戾五五澹掊澹粒桑祝停希模牛體澹苠五五義希模幔簦徨五五五澹裕椋戾危鰣澹遙桑校村義希卞五澹垮澹祝校渝危遙牛粒體五五義希苠褰繡五邋五邋五義稀�？邋ＷＰ＠C義希祝校渝危擼擼擼咤義襄危垮澹停牛藻義賢跡玻卞澹祝遙頗Ｊ街饕槌剎糠旨跋低沉鞒掏煎義希稿義

本文編號：2635833