银洲湖水域强潮河段悬移质输运模型

利用平面二维水动力及泥沙输运模型、有限元法对银洲湖及邻近水域内的悬沙输运、流速分布、水流平面形态等进行了数值模拟计算.其中黏性泥沙输运模型考虑侵蚀和沉积剪切应力.计算结果与实测结果比较表明:银洲湖水域的潮流大体上呈现沿航道南北向的往复流,径流和潮流是银洲湖水域的主要动力因素,细颗粒悬浮泥沙输运是该水域泥沙的主要运动形式;平面二维水动力及泥沙输运模型能较好地复演银洲湖水域的潮流泥沙场,可用于实际工程潮流泥沙场的计算.     

江水源热泵系统温排水的温度场数值模拟

为研究江水源热泵系统温排水在江河水域中的温度扩散规律,以长江位于重庆市的某段河道构建物理模型,采用有限体积元法对江水源热泵系统温排水的温度扩散规律进行三维数值模拟.结果表明,对于表面排放方式,温排水对江河水体温度的影响范围为:上层水体中层水体下层水体,江水源热泵系统运行7 d后,受纳水域上、中、下层水体温升大于1℃的范围(长×宽)分别是10 m×3.3 m、6 m×2.5 m和2 m×1.4 m.温排水进入河道后温度变化规律的模拟结果表明,排放口处温升值最明显,从排放口开始沿江水水流方向、河道宽度和深度方向,温度影响趋势均逐渐减弱.对江水温度模拟值与实测值的误差分析表明,两者相对误差的绝对值在2.33%以内,准确性较好.     

大通至长江口整体水动力模型

为更好研究长江大通以下河段的水动力特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,模拟了径流和潮汐共同作用下的河道水位与流量、河汊分流比及长江口水域的流态.在整体水动力模型的基础上,采用嵌套技术建立了镇扬河段工程区局部数学模型,整体模型为局部模型提供边界条件,局部模型采用精细网格进行工程计算.以高资港区码头工程为例,对工程建设前、后不同水文条件下水位、流场变化进行了数值模拟.计算结果表明,工程建设对河段的水利规划、堤防和行洪安全、河势不会带来明显不利的影响.     

半封闭海湾内电厂温排水影响计算分析研究

采用平面二维潮流温度场模型对位于半封闭型海湾内的某电厂温排水分布情况进行分析研究,主要预测不同典型水文条件下的温排水影响范围是否满足世行标准(排放口半径100 m处温升不得超过3℃),从而为电厂取、排水口设计方案(位置及型式等)提供依据。     

滨海大型钢铁工业建设对海洋水环境影响过程及协同防控分析

以评估钢铁基地生产过程对海洋水环境影响为研究目标,对污染源及污染情景进行识别和刻画,在海域水动力条件分析的基础上,利用数值模拟计算方法,建立了潮流水动力模型和溶质迁移模型. 以石油类、COD、无机氮、活性磷酸盐、锌等为特征污染物,模拟预测了在正常工况下对海洋水环境的影响,并通过工程建设前后排污口附近海域水环境调查结果分析水污染防治措施的效果. 结果表明:各特征因子最大增量贡献值为无机氮质量浓度增量0.007 mg?L?1,叠加现状背景值后无超标水域,无机氮质量浓度平均增加约0.17 mg?L?1;废水经深度处理后深海排放可满足海洋水环境的保护要求. 研究结果对钢铁行业沿海布局大背景下的海洋水环境保护具有重要应用价值.      

无结构网格二维潮流模型的开发及应用

基于无结构网格的半隐海洋环流模型——“类UnTrim (unstructured grid version of trim)模型”开发了一个二维潮流数学模型.模型在平面上采用无结构三角网格,并采用二维浅水方程作为控制方程.利用水槽试验对模型的潮流模拟和干湿判别进行了验证,验证结果显示模型是稳定可靠的.将模型用于长江口的水动力过程模拟,并利用实测水文资料对模型进行了率定和验证计算.结果表明,模拟结果与实际情况一致.     

内陆核电站事故情况下核素迁移扩散模拟

针对某拟建内陆核电站,选择二维数值模型,运用Fluent软件模拟了受纳水体的流场及假想事故情况下放射性液态流出物的稀释扩散情况.模拟结果显示:模拟的流场基本能够反映受纳水域实际情况,短半衰期核素131I比长半衰期核素137 Cs浓度下降更快,且两者都有向上游以及泄漏点下游各支流有限扩散的趋势,流速相对较小或者存在涡流的库汊和库湾容易造成核素的长期滞留,假想事故下的污染物影响会持续50d以上.     

水葫芦生态型河道水流特性及污染物扩散数值模拟

以水葫芦生态型河道为研究对象,采用数值模拟方法应用二维水动力模型对水葫芦生态型河道的流场进行模拟计算,建立了水葫芦生态型河道水质模型,对河道中污染物质的扩散和降解过程进行模拟,率定了有关参数,求得了浓度场的分布情况,分析了污染物在水体中的迁移规律,取得了较为满意的结果.     

龙穴南航道整治工程对潮流泥沙影响的模拟

建立了覆盖珠江河口河网区与口外海滨区的大范围整体平面二维水沙数学模型,模拟计算了珠江河口的水沙空间分布特征。利用近期伶仃洋水域实测水文资料进行了验证,验证结果表明模型能够较好地模拟珠江口的潮流泥沙运动。在此基础上,通过局部加密,模拟了龙穴南航道整治工程实施前后潮流泥沙运动过程变化,计算并分析了工程实施对周边水域水动力条件的影响和航道沿程的水流条件变化以及航槽泥沙回淤状况等。研究结果表明:龙穴南水道内,潮流为西北-东南方向往复流;整治工程后,上段流速略有增大,下段流速略有减小,但总体流速变化较小。泥沙回淤预测结果显示,出海口以上航道有冲有淤,以淤积为主,平均淤积强度为0.12 m/a;出海口航道整体处于淤积状态,平均淤积强度为0.64 m/a。     

陆源污染物对海州湾环境影响研究

应用沿深平均二维模型模拟海州湾水域的潮流场，分析该水域的潮波运动规律，计算不同风条件下海州湾水域的Lagrange余流场，分析风时对余流的影响，以海州湾顶的临洪口为陆源污染源，用数值方法求解物质扩散方程，分析在不同风条件下湾内污染物平均浓度随的变化，在保证污染物排放总量不变的情况下，对不同排放方式下湾内污染物的平均浓度进行了比较。     

黄海辐射沙脊群海域水环境数值模拟研究

为了弄清黄海辐射沙脊群这一具有广阔潮间带典型海域的水动力及污染物扩散稀释情况,在该海域找到较为理想的污染物排放位置,采用沿深垂向平均二维数值模式对该海域的潮流场和物质扩散场进行了模拟,模拟过程中采用变网格技术和改进的“干湿法”处理动边界问题．通过海域水体余流场和几个典型位置Lagrange水质点运动轨迹的计算,分析了余流场对污染物运移的影响,并得到了该海域较为理想的污染物排放位置．     

甬江和口外金塘水道水沙特性及悬沙输移分析

根据甬江和口外金塘水道2010年7月实测水文泥沙资料,对水动力、泥沙特性和悬沙输移进行了分析。结果表明,在甬江口及其附近水域潮差较小,潮流强,呈往复流;甬江河道自上游向下游含沙量逐渐增大,金塘水道北部水域含沙量大于南部水域,泥沙主要来自北部的长江口及杭州湾。     

基于数学模型的长江潮流界变化特性研究

长江下游河段受径流、潮流综合作用,水动力因素复杂。文章基于数值模型,结合径、潮流动力比的概念对长江潮流界的主要特性作了分析,研究了在不同径流、潮流条件下潮流界的变动特点,并根据江阴河段的模型计算结果分析了地形对径潮流动力分配的影响。结果表明径流对长江潮流界变化的影响范围比潮汐更大,且由于地形的差异,径潮比在同一断面中的浅滩部分小于深槽部分,即浅滩部分潮流动力相对更强。     

常州市城市污水潜没排江流场 浓度场研究

海洋和大江(河)从整体上看蕴藏着较大的环境容量,特别离岸水体还没有得到合理利用。长江是我国第一大江,水深、流速大。常州市城市污水有条件地潜没、多孔排入长江不仅能解决常州市水环境问题,而且治理费用也将降低。本文分别用二维潮变流动方程、二维潮变扩散方程建立常州市城市污水排放江段流场、浓度场数学模型。在实测资料的基础上进行了流场计算;根据近、远期规划的污染物发生量。对COD浓度分布进行了预测,由模拟计算结果,得出城市污水排江方案是可行的结论。本文应用隐式破开算子法进行流场、浓度场数值计算。计算结果表明,该方法具有较好的稳定性和重现性。     

有限分析法在潮流计算中的应用及问题探讨

应用有限分析法对二维潮流问题进行了研究,并用此法对长江口流场做了数值模拟计算,计算实例表明,有限分析法具有自动迎风性质,而且求解时,较易于获得稳定的收敛解,精度较高,结果表明,有限分析法可以用于计算流场,潮位的计算值与实际值吻合.     

利用流管-有限体积法的河流水质二维数值模拟

河流的流动形态复杂,影响水质的因素较多.对河流污染物迁移扩散机理进行分析,提出将流管划分与有限体积法相结合的方法,利用流管求取河流流场,有限体积法求取污染物的扩散.将其应用到重庆城区段的二维水质模拟,全部计算和可视化都通过FORTRAN实现,取得较好效果.该方法简单、准确、高效,具有较好的工程意义.     

长江泰州江段水环境模拟及水质可利用性分析

利用点源连续排放的解析解对FDS格式二维水流水质模型精度进行分析,应用FDS格式二维水流水质模型对长江泰州江段的流态及污染带分布进行模拟并建立了排污混合带长度与排污量的响应关系曲线,同时根据模拟结果对泰州江段岸线水质状况进行了分析．结果表明：入江水道口向上游3．6～7．2km段内及三江营至泰州引江河口段的水质状况良好,可以用作供水水源地的取水口;古马干河至如太运河河口段水质较差,需对沿岸排污口及沿线相应的污染源进行治理。     

秦淮河水文水动力模型及实时校正

为了解秦淮河的径流规律及特征,针对秦淮河流域的地形、水系、产汇流特性、水利工程及下游潮位特征,构建了秦淮河流域水文水动力模型,计算了秦淮河水系主要计算断面的水位流量过程,并选择K最近邻算法(KNN法)和反馈法两种实时校正方法对模拟结果进行校正。结果表明,以各洪水场次的洪峰相对误差和纳什效率系数作为评价指标,秦淮河流域水文水动力模型模拟效果良好,经实时校正后,模拟精度得到了进一步提高,可用于流域的洪水预报。     

长江下游镇江至吴淞段潮位相关途径预报方法

选择镇江、江阴、浒浦、七浦、吴淞口等潮位站为研究对象,通过分析沿江各潮位站日平均水位的影响因素,利用多元线性回归建立了沿江各站日平均水位与上游大通站日平均流量过程的相关关系;在此基础上,考虑到沿江各站日平均水位除了与上游大通站流量有关外,还与吴淞口天文潮的大小有关,增加了能够反映潮差大小的相关因子,有效提高了相关方程的...     

长江口北槽悬沙输移机理分析

运用通量机制分解法对长江口北槽深水航道的实测水文泥沙资料进行了分析,将悬沙通量分解成了8个动力项,从平流输沙、潮泵效应输沙和垂向净环流输沙三方面综合分析了长江口北槽的悬沙输移特征。研究结果表明:在水文资料实测年份时,北槽输沙主要来源于上游来沙;平流输沙项占总体净输沙的比重最大;潮泵输沙所占比例较小;航道内的各测点的垂向净环流输沙主要受欧拉余流控制;深水区悬沙含量垂向变化明显,河口浅水区,表底余流方向不同,垂向净环流输沙作用增强。