發(fā)布時間：2021-03-06 03:36

　　以西安昆明池（試驗段）為研究對象,基于MIKE21建立二維水動力-染色劑耦合模型,對昆明池（試驗段）的換水能力進行了定量的研究分析。結(jié)果表明:受人工島及湖岸地形影響,昆明池（試驗段）流場多形成大小不一的環(huán)流,湖區(qū)流速在0. 004～0. 09 m/s之間,且較大流速多出現(xiàn)在人工島及湖岸附近;換水周期沿水體主流方向大致呈階梯遞增趨勢,其中西部湖區(qū)換水周期普遍大于東部湖區(qū);整個湖區(qū)換水能力快慢并存,約10%的水域換水周期不超過10 d,40%的水域換水周期不超過17 d,70%的水域換水周期不超過34 d,不足10%的水域換水周期在35 d以上;提高西部湖區(qū)水體的換水能力,避免其出現(xiàn)水質(zhì)惡化問題,是保障整個昆明池（試驗段）水環(huán)境系統(tǒng)健康可持續(xù)運行的關鍵所在。 

【文章來源】：水資源與水工程學報. 2020,31(01)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)概況

(3)模型模塊的選擇。水動力模塊(HD)是模型模擬的基礎，主要通過對研究區(qū)域的地形網(wǎng)格化處理、控制網(wǎng)格干濕條件、選取合適的求解方法并考慮模型的輸入輸出作用，從而計算出模擬的研究區(qū)水深和流場分布規(guī)律。對流擴散(AD)模塊通過設置不同類型的擴散系數(shù)模擬物質(zhì)在水體中經(jīng)過對流和擴散過程而發(fā)生的擴散現(xiàn)象特征，其優(yōu)點在于忽略了污染物質(zhì)在水中運移時發(fā)生的復雜的物理、化學、生物及生態(tài)過程，突出了區(qū)域水體流場的作用�？紤]湖區(qū)的水體環(huán)境及研究目的，本次模擬選用水動力模塊和對流擴散模塊作為研究手段。(4)定解條件的確定。湖岸及湖心島邊界面的法相流速為零，設為零法向流速的陸地邊界;進水口為流量，設定為實測的隨時間變化的流量邊界。出水口為水位，設定為實測的水位邊界;模型輸入項主要還包括湖區(qū)風速風向及降雨蒸發(fā)，皆設定為在空間上恒定，隨時間變化。

根據(jù)實測水位數(shù)據(jù)對模型進行反復率定，調(diào)參得到的模型主要參數(shù)為:干濕網(wǎng)格臨界水深為0.05 m、Smagorinsky系數(shù)為0.28、曼寧糙率系數(shù)為28 m1/3/s。再利用研究區(qū)中龍頭監(jiān)測點7月份實測水位數(shù)據(jù)對模型進行驗證，驗證結(jié)果如圖3所示，模擬過程水位與實測基本一致。為了進一步對模型結(jié)果優(yōu)劣做出定量評價，本文采用Wilmott提出的統(tǒng)計學方法[25]，計算Skill值，來表示模擬值M與實測值D的偏差、模擬值與實測值均值的偏差的相關程度。其計算公式如下。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]人工湖泊水質(zhì)演變規(guī)律及水環(huán)境調(diào)控研究[D]. 許莉萍.天津大學 2016
[2]淺海與湖泊三維環(huán)流及水質(zhì)數(shù)值模擬研究和應用[D]. 王惠中.河海大學 2001

碩士論文
[1]城市人工湖水動力特性與水質(zhì)變化規(guī)律研究[D]. 趙正文.西安理工大學 2018
[2]城市人工生態(tài)湖區(qū)空間形態(tài)構(gòu)成研究[D]. 陳東.湖南大學 2017
[3]城市景觀湖泊水力改善技術(shù)及其數(shù)值模擬研究[D]. 葉上揚.上海交通大學 2011



本文編號：3066370