鹤地水库文官至石角段水环境容量研究

建立了鹤地水库文官至石角段的河网区水量、水质计算模型，根据实测资料对模型中水质降解系数进行了率定；利用率定的降解系数值，模拟水环境容量计算公式，计算了鹤地水库文官至石角段的水环境容量；利用上述河网区水量、水质模型，以及规划期的污染源排污预测值，对2010年文官至石角段的水质进行预测，水环境容量计算结果和水质预测结果表明，至规划期，排污量预测值可满足该段水环境容量的要求，水质可满足该段水环境功能区的要求。     

基于探地雷达的水库坝基渗漏正演模拟

水库坝基渗水将带来溃堤的风险,造成水资源浪费及生命财产的损失,针对现有技术无法确定坝体渗水洞坐标的实际情况,提出采用探地雷达对坝体进行日常检测。利用时域有限差分法(FDTD)对在二维空间进行FDTD按照Yee氏网格离散处理的原理,得到其电磁分布方程,基于水库坝基的实际构造,建立了空气层、混凝土层、黏土层及两个渗水洞的理想模型,并依据理想模型建立了带有石灰岩干扰点的混凝土层干扰模型。利用MATLAB实现系统架构,并进行正演模拟。结果显示:探地雷达可以用于较深目标体探测,通过改变探地雷达电磁波中心频率,并对比50,100和200MHz三种频率雷达电磁波的检测频谱,又对带干扰模型进行了模拟,验证了100MHz频率雷达电磁波,用于复杂地形的检测效果更优。     

基于HYCOM模拟的南海西北部环流

为研究北部湾在内的南海西北部海域环流结构的时空特征,本文基于Hybrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)模式和气象强迫数据,通过三重嵌套模拟研究南海西北部环流在风力强迫下的结构及其时空分布特征,结果表明:(1)南海西北部流场受季风影响较大,冬季基本为西南向流,夏季基本为东向流,流场结构复杂,外海涡旋众多,Ekman运动特征较为明显;(2)北部湾流场呈现出较强的密度流特征,冬季基本为气旋式环流,夏季同时存在较小尺度的气旋式和反气旋式环流; 7月湾口表层的气旋式环流结构向下直接影响到海底;(3)北部湾的海表面盐度受蒸发降雨影响较大,盐度分布西低东高,这与湾口和琼州海峡入侵的南海高盐海水有关;(4)在热盐作用和季风驱动下,琼州海峡的表、底层流冬季为西向流,夏季为东向流,冬季广东沿海地区的富营养化海水可能通过琼州海峡影响广西近海海域环境质量。     

海洋环流的数值模拟

海洋是气候系统的主要部分,它们控制着水气,因此在自然界气候的变化中起关键的作用。不论是对于海洋自身,还是对天气预报和气候变化的影响,海洋环流的模拟是非常重要的,本书介绍海洋和大气的所有模型及必须满足的条件所需的基本计算技术,包括海洋模型的细节描述、在使用中必须解决的问题和评价计算结果的方法,重点放在海洋模型与计算流体动力学中的其他模型之间的差别,给出了许多数值例子,每章均有一些习题。其他资料可以在网址www．cambridge．org／9780521781824上得到。     

外环流反应器的传质特性研究

对气升式外环流反应器的传质特性进行了研究，采用化学法测定了其相界比表面积和容积传质系数，探讨和分析了气速对传质的影响，所得结果可作为该类反应器设计和放大参考。     

海洋环流的数值模拟

对三维浅水流方程,运用一种新的半隐式有限差分法求解,并对该法的有效性及精确性进行分析．将动量方程中的压强梯度和连续性方程中的速度,用θ法分离,其中θ可看作隐式参数．对流项和粘性项用欧拉一拉格朗日法离散．采用共轭梯度求解自由面高度η;采用Cholesky法求解差分点的速度．结果表明：当1／2≤θ≤1时,方法稳定;当θ＜1／2时,最精确、有效．以一个方形等深的理想海域进行数值实验,得到了良好的结果．     

张峰水库溢洪道水力特性三维数值模拟

以张峰水库为例建立了溢洪道三维结构模型,采用结构网格及混合网格技术对模型进行了离散,并利用标准k-ε湍流模型、SIMPLE算法及VOF法对溢洪道流场进行了三维数值模拟。结果表明,溢洪道过流能力、水面线及流速分布与实测值吻合良好;溢洪道底板压强分布合理,水流空化数满足设计要求,溢洪道体型设计合理可靠。以物理试验验证数值模拟,使得计算结果真实、可信,进而详细地分析了溢洪道的压强特性及水流空化数,对同类工程的优化设计有一定的参考作用。     

基于SWAT模型的柴河水库流域径流模拟研究

SwAT模型能与GIS结合模拟复杂流域不同土地利用条件下的水文和非点源污染过程.采用ArcSWAT对柴河水库流域进行径流模拟,利用2002-2003年的实测水量、降水数据进行参数率定,应用2004-2005年的实测数据进行模型验证.模拟结果表明,SWAT模型在柴河水库流域径流模拟中的适用性和可靠性良好,可为流域水文过程的预测提供可靠的模型基础.     

基于能量方程的柏叶口水库三维流场的模拟研究

采用基于能量方程的条带分析方法,对矩形河槽流速进行了模拟,在对模拟结果进行验证之后,将模型应用在拟建柏叶口水库三维流场研究中.通过适体坐标变换生成水库曲线型计算网格,将生成的曲线型网格细化、分层、分条带,最后用基于能量的方程进行一维、二维和三维的流场计算.整个模拟过程易于编程实现,并可通过设置网格的疏密程度,有效控制流...     

基于HEA算法的红山水库富营养化模拟和预测研究

随着经济的发展，红山水库周边的污染物排放量提高，导致水库水体富营养化问题日益突出。基于红山水库2006-2020年两个监测点水质监测数据，分析红山水库水体富营养化发展趋势，通过混合演化算法(HEA)构建红山水库水体叶绿素a浓度模拟与预测模型，结合模型阈值数据和敏感性分析，揭示影响红山水库叶绿素a浓度变化的环境因素，并量化其相关关系。研究表明：(1)红山水库两个监测点2006-2013年叶绿素a浓度波动较大，2013-2020年叶绿素a浓度呈逐渐升高的趋势；(2)红山水库北部和南部叶绿素a浓度的模型拟合值与实际测量值之间的相关系数(R²)分别为0.60和0.58,均方根误差(RMSE)分别为2.09和2.59 mg·m^-3;(3)HEA最佳单规则集的阈值和敏感性分析表明，叶绿素a浓度在一定范围内与水温(WT)、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、溶解氧(DO)和氟(F)成正比，与铵态氮(NH₄-N)和生化需氧量(BOD₅)变化不显著。HEA模型能够较为精确地模拟红山...     

黄、东海环流的数值研究Ⅲ——正压环流的数值模拟

依据黄、东海环流的动力学模型，运用“流速分解法”对黄、东海正压环流进行了数值模拟。计算结果表明科季黄海正压环流主要受风应力影响，基本形态为黄海暖流由济州岛西南进入南黄海中部，其东西两侧分别为两支向南流动的沿岩流；夏季主要受到潮致体力的影响，为一逆时针涡旋。东海环流主要是边界力作用驱动的结果，东海黑潮、台湾暖流和对马暖流较稳定，冬季风应力对东海环流表层流场有消弱作用，在夏季则有一定增强作用。     

水库底泥污染物释放模拟研究

通过对底泥主要污染物稳定性实验研究及模型分析,了解底泥污染物释放对水库库区水体水质的影响,为水库底泥处置和底泥污染治理工作提供技术依据和指导性分析。通过对底泥动态释放模拟实验,对底泥中部分重金属Cd、Mn、Zn及TN、P对水体的污染程度进行了分析和预测。其结果表明:底泥中重金属Zn、Cd、Mn的释放速率及年释放量较低,对于库区水体水质影响较小;TN和P的释放速率及释放量较高,对于库区水体水质影响较大。这些结果对确定底泥的处理方案及防止底泥二次污染具有一定的借鉴意义。     

水库底泥污染物释放模拟研究

通过对底泥主要污染物稳定性实验研究及模型分析,了解底泥污染物释放对水库库区水体水质的影响,为水库底泥处置和底泥污染治理工作提供技术依据和指导性分析。通过对底泥动态释放模拟实验,对底泥中部分重金属Cd、Mn、Zn及TN、P对水体的污染程度进行了分析和预测。其结果表明:底泥中重金属Zn、Cd、Mn的释放速率及年释放量较低,对于库区水体水质影响较小;TN和P的释放速率及释放量较高,对于库区水体水质影响较大。这些结果对确定底泥的处理方案及防止底泥二次污染具有一定的借鉴意义。     

黄、东海环流的数值研究Ⅱ潮及潮致环流数值模拟

该文中数值模拟了黄,东海陆架区的四大文潮及其潮致拉格朗日环流,运用“流速分解法”将线性三维分潮波问题化为一个分潮潮位及深度平均流的二维问题和一个流速垂向剖面问题求解,其二维问题的底摩擦系由三维模式导出,所导得的线性底摩擦力公式更符合物理意义,且避免一般二维模式中底摩擦力的经验假定,结果表明,三维模式完可以通过准二维方法求解,以避免一般三维问题的繁重计算。     

山谷环流的二维数值模拟

建立一个采用地形跟随坐标系,能适用于复杂地形的边界层数值模拟的二维静力平衡大气模式．模式只需要单点探空资料及高层地转风资料作为初始条件．利用该模式对祁连山引起的山谷风环流进行模拟研究,试验结果表明在早晨有较强的下坡风,厚度为１０００ｍ;而在下午表现为谷风,厚度为８００ｍ．     

滴水湖夏季环流的三维数值模拟

利用改进的ECOM三维数值模式,计算夏季滴水湖由河流驱动的吞吐流、海表面加热产生的密度环流和风生环流,以及三者综合作用下的总环流.由河流驱动的吞吐流主要出现在河流进水和出水的连线上,并在湖中出现涡流.由湖表面加热产生的表层密度环流在两深潭处出现气旋式的环流,东侧的范围比西侧的大,中层和底层的流速减小.表层风生流在湖的中央为大致流向西北的弯曲流动,在大弯曲的地方一侧出现涡流.为满足质量守恒,底层出现与表层流向相反的补偿流.总环流在表层基本上为朝西北的流动,在底层同样出现向东南的回流,主要是由风应力驱动的.在总环流中河流驱动的吞吐流受逆风的作用,出现在中下层.     

风生环流的准三维数值模拟

本文在水平流速垂向分布表达式采用二次多项式的基础上,对二维浅水方程组中的动量方程进行修正,建立了风生环流的准三维数学模型.应用破开算子法求解考虑动量修正的深度平均方程,对破开后的两个分步分别采用隐式格式和预估-校正格式离散,得到了准三维数值解.验证计算表明该数值模式能用于模拟河口,水库和港湾内的风生环流,算法的稳定性好,收敛快.     

近海浅水环流问题的数值模拟

本文以垂直方向积分平均的二维连续方程和运动方程为基础，考虑了Ｃｏｒｉｏｌｉｓ效应、底部摩擦和涡动粘性、应用伽勒金加权余量法建立问题的弱描述，用有限元法进行空间离散，用分裂时间法作数值积分以取代解非线性方程常用的叠代法。而且，采用“人工光滑”处理以消除短波长噪音干扰。     

基于BP神经网络的泉州市山美水库降雨径流模拟研究

考虑到降雨-径流的非线性关系的复杂性,同时保证较高的计算时间效率,本研究采用率定—验证同步进行的BP神经网络模型,以降水量、时间、气温、风速、辐射量等5个因子作为输入层变量,以实测流量为训练数据,对泉州市山美水库来水量进行月时间尺度的模拟.并与SWAT分布式水文模型的模拟结果进行比较,以此评价BP神经网络模型模拟降雨径流过程的精确度与可行性.研究结果表明,BP模型模拟结果的误差均在允许范围内且精确度较高,适用于山美水库来水量预测研究.     

模拟月壤地聚合物的力学特性及固化机理

为减少月球建设的成本和风险,采用以模拟月壤为原料制备地聚合物的方法进行原位资源利用.对不同NaOH掺量和龄期下的模拟月壤进行无侧限抗压强度试验、X射线衍射和扫描电镜.结果 表明:不同试验条件下固化模拟月壤的应力-应变曲线均表现为应变软化的特性,呈脆性破坏特征;强度随碱掺量的增加呈先下降再上升再下降趋势;碱激发水化产物主...