三峽庫區(qū)紊流擴(kuò)散模擬和基于GIS的水污染管理系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 22:51
水環(huán)境管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它涉及包括污染源狀況,污染物在水體中的遷移分布,城市分布、經(jīng)濟(jì)區(qū)劃、流域狀況、控制斷面等在內(nèi)的海量信息。且這些信息往往隨時(shí)間改變,是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。如何對(duì)此海量信息進(jìn)行高效管理和分析,是當(dāng)前水環(huán)境管理的重要課題之一,迫切需要高水平的管理信息系統(tǒng)作支持。對(duì)于自然水體中普遍存在的紊流流動(dòng)及其中的污染物遷移擴(kuò)散的模擬也是當(dāng)前科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。近年來出現(xiàn)的分形理論等非線性科學(xué)為解釋和描述隨機(jī)性很強(qiáng)的紊流現(xiàn)象提供了較好的理論基礎(chǔ)。論文在國(guó)家“十五”科技攻關(guān)課題“三峽庫區(qū)水環(huán)境安全關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”(2004BA604A01)的資助下,將分形理論引入紊流水質(zhì)模擬中,提出了分形紊流擴(kuò)散模型,并與K-ε雙方程水力模型相配合,完成了長(zhǎng)江萬州城區(qū)段的三維水力/水質(zhì)模擬研究,對(duì)污染物在紊流流體中的擴(kuò)散遷移規(guī)律進(jìn)行了較深入的研究,實(shí)現(xiàn)了分形理論在紊流水質(zhì)模擬中的成功應(yīng)用,并完成了復(fù)雜邊界條件自然河流中多個(gè)污染源復(fù)合污染帶的三維模擬。同時(shí),將GIS技術(shù)與水力/水質(zhì)數(shù)學(xué)模型相結(jié)合,開發(fā)了基于GIS的三峽庫區(qū)水污染(應(yīng)急)管理信息系統(tǒng),可以為三峽庫區(qū)水環(huán)境科學(xué)管理提供先進(jìn)的技術(shù)手段...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:215 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
三峽庫區(qū)河道示意圖
圖 2.3 三峽庫區(qū)天然河道橫斷面面積沿程變化Fig. 2.3 Section area alongYangtse River in TGRA2.4.3 三峽水庫建成后河道變化趨勢(shì)三峽水庫建成后,隨著蓄水位的抬高,沿江地形陡勢(shì)將有所變緩、河道也將較建庫前順直?菟,三峽庫區(qū)正常蓄水位為 175m,壩前水位較天然狀況抬高100 多 m。但由于水庫處于丘陵與峽谷地區(qū),由水位抬高引起的河道總體特征的變化不是很大,庫區(qū)江段河道長(zhǎng)寬比約為 630:1,屬于典型的狹長(zhǎng)型水庫。水庫建成后,河道沿程斷面形態(tài)變化特征與天然河道一致,相鄰斷面突擴(kuò)突縮現(xiàn)象十分明顯。水庫建成后的水面寬和橫斷面沿程變化見圖 2.4 和圖 2.5。2000250030003500水面寬(米)
圖 2.5 三峽水庫建庫后橫斷面積沿程變化(7Q10 入庫流量+三斗坪運(yùn)行水位 175 米)Fig. 2.5 Section Area alongYangtze River after the froming of TGRA(Q10 flow + water level 175m at Sandouping)庫調(diào)度方案水庫的調(diào)度運(yùn)行方式為:每年的 5 月末至 6 月初,為騰出防至汛期防洪限制水位 145m。豐水期 6~9 月,水庫一般維持在流量與天然情況下相同。在遇到大洪水時(shí),根據(jù)下游防洪需水位抬高,洪峰過后仍降至 145m 運(yùn)行。在汛期末 10 月份, 175m 運(yùn)行,這時(shí)下泄量有所減少,只有在枯水年份,這一12 月至次年 4 月,水電站按電網(wǎng)調(diào)峰要求運(yùn)行,水庫盡量維4 月當(dāng)入庫流量低于電站發(fā)電對(duì)流量的要求時(shí),動(dòng)用調(diào)節(jié)庫入庫流量,水庫水位逐漸降低,但 4 月末以前水位最低高程不游航道必要的水深。每年 5 月開始進(jìn)一步降低水庫水位,因枯水季下泄量比天然情況明顯增加。水庫水位年內(nèi)變化過程
本文編號(hào):3373654
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:215 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
三峽庫區(qū)河道示意圖
圖 2.3 三峽庫區(qū)天然河道橫斷面面積沿程變化Fig. 2.3 Section area alongYangtse River in TGRA2.4.3 三峽水庫建成后河道變化趨勢(shì)三峽水庫建成后,隨著蓄水位的抬高,沿江地形陡勢(shì)將有所變緩、河道也將較建庫前順直?菟,三峽庫區(qū)正常蓄水位為 175m,壩前水位較天然狀況抬高100 多 m。但由于水庫處于丘陵與峽谷地區(qū),由水位抬高引起的河道總體特征的變化不是很大,庫區(qū)江段河道長(zhǎng)寬比約為 630:1,屬于典型的狹長(zhǎng)型水庫。水庫建成后,河道沿程斷面形態(tài)變化特征與天然河道一致,相鄰斷面突擴(kuò)突縮現(xiàn)象十分明顯。水庫建成后的水面寬和橫斷面沿程變化見圖 2.4 和圖 2.5。2000250030003500水面寬(米)
圖 2.5 三峽水庫建庫后橫斷面積沿程變化(7Q10 入庫流量+三斗坪運(yùn)行水位 175 米)Fig. 2.5 Section Area alongYangtze River after the froming of TGRA(Q10 flow + water level 175m at Sandouping)庫調(diào)度方案水庫的調(diào)度運(yùn)行方式為:每年的 5 月末至 6 月初,為騰出防至汛期防洪限制水位 145m。豐水期 6~9 月,水庫一般維持在流量與天然情況下相同。在遇到大洪水時(shí),根據(jù)下游防洪需水位抬高,洪峰過后仍降至 145m 運(yùn)行。在汛期末 10 月份, 175m 運(yùn)行,這時(shí)下泄量有所減少,只有在枯水年份,這一12 月至次年 4 月,水電站按電網(wǎng)調(diào)峰要求運(yùn)行,水庫盡量維4 月當(dāng)入庫流量低于電站發(fā)電對(duì)流量的要求時(shí),動(dòng)用調(diào)節(jié)庫入庫流量,水庫水位逐漸降低,但 4 月末以前水位最低高程不游航道必要的水深。每年 5 月開始進(jìn)一步降低水庫水位,因枯水季下泄量比天然情況明顯增加。水庫水位年內(nèi)變化過程
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