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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
啜明英 马骏 刘德富 杨正健
为了研究整流幕的作用机理并解决三峡水库支流库湾的水华问题,基于香溪河库湾2010年1～12月的水环境监测数据,利用CE-QUAL-W2模型,分析比较了整流幕设置前后香溪河库湾水温的时空变化规律。结果表明:整流幕的作用效果因季节、位置、高度的差异而有所不同。整流幕可改变其上游侧水温,尤其是表层水温,夏秋季对水温的影响较大,降温时段也集中在夏秋季;整流幕高度越大,越靠近库湾上游,对水温的影响越明显;整流幕拦截水流的同时,也会促进上下层水体的掺混,减弱水温分层。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
余真真 王玲玲 戴会超 成高峰
建立三维水温数学模型,对2007年三峡水库香溪河库湾及部分库首江段的水温分布特性进行了数值研究。根据计算区域的特点,模型采用贴体网格系统,并充分考虑水体与外界的热交换、入流、出流等因素,利用实测资料率定相关参数后进行模拟,结果表明:(1)香溪河库湾属于季节性水温分层型水体,分层期会有温跃层的出现;但在水平方向上水温差异较小,全年水温在11.1～29.14℃变化。(2)库区干流由于水体紊动作用强,模拟时段2007年全年没有发生水温分层现象。(3)库湾在水温分层期间,表层的水温普遍高于干流,底层局部水温则低于干流,香溪河口存在水平及立面环流与潜流现象,呈现极为复杂的三维流动特性。研究结果可为三峡库...
关键词：
数学模型 香溪河库湾 长江干流 水温分布
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
田泽斌 刘德富 姚绪姣 方丽娟 杨正健
三峡水库水环境问题近年来引起社会广泛关注,以浮游植物功能群为基础,通过对2010年1~12月香溪河库湾水温、浮游植物等进行跟踪监测,探究支流库湾浮游植物群落结构演替趋势及其影响因子。结果表明:香溪河库湾2010年共出现18个浮游植物功能群,其中B、X1、P、Y、X2、D、LO、J、MP、G是代表性功能群;水温分层的季节性发育和消失是浮游植物群落结构演替的主要影响因素;冬季以耐受水温及光照限制的CS/S策略藻种为主;春季弱分层时,CR/R策略藻种适宜生长;夏季汛期时,呈现CR/R/C/CS多种策略藻种混生格局,强分层时,适宜稳定生境的S型策略藻种占据优势;秋季分层被打破,群落结构演替为耐受频繁波...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
甘衍军 李兰 武见 叶爱中
采用EFDC模型模拟二滩水库2006年3～7月的水温变化过程。通过分析与热交换和热传递相关的模型参数,发现太阳短波辐射中快速波所占的比例和太阳短波辐射在水体中的慢速衰减系数这两个参数值的增大均会引起表层水温升高、底层水温降低,而太阳短波辐射在水体中的快速衰减系数对水温的影响并不明显。将不同时期坝前水温和不同断面水温的模拟值和观测值进行比较,以率定模型参数。结果显示EFDC模型能较好地模拟出大型深水库不同时期水温分层结构及沿程发展变化过程。在此基础上,分析该水库的水温分层规律,并结合水库取水规则对比分析建库前后下游河道水温的差别,以期为水库取水设计和运行管理提供科学参考,以此来减缓水库水温分层带...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杨柳 刘德富 杨正健 李媛 张平
2012年9月26日对三峡水库干流及香溪河库湾的水流特性及常量离子进行监测,以分析蓄水期间三峡水库香溪河支流库湾水动力特性。结果表明:香溪河库湾镁离子空间上呈下游低上游高的梯度变化,钠离子呈下游高上游低的梯度变化,河口处水中常量离子的楔形区与流速纵剖面矢量图中流向上游的楔形区的位置和厚度基本一致。监测期间香溪河库湾存在显著的分层异重流特性,在河口处,长江水体从中层倒灌进入香溪河,为中层倒灌异重流;上游水体由香溪河底部流入长江干流,为底部顺坡异重流。
关键词：
三峡水库 水动力特性 常量离子
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
周家飞 刘德富 杨正健 黄钰铃 向经文 朱冠霖 阮腾腾
于2012年春季在香溪河库湾合理布置断面观测,分析水体高锰酸盐指数(CODMn)的时空分布特征,并对CODMn与水体中叶绿素a、溶解氧(DO)、水体垂向稳定系数、总氮(TN)和溶解性硅酸盐(D-Si)进行相关分析,以期为香溪河流域有机污染的治理提供支持和指导。结果表明:春季香溪河库湾CODMn浓度变化范围为1.40~5.36mg/L,4月CODMn均值明显高于3月和5月,为3.66mg/L,整个春季CODMn浓度从下游至上游呈现明显增大的趋势。相关分析发现,春季水华暴发期间,CODMn与叶绿素a显著正相关(分别为0.72和0.74),而在未暴发水华的3月二者的相关性不显著。浮游植物和水体稳定系...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
唐旺 周孝德 宋策
【目的】探讨不同湍流模型对库区水温分布模拟的差异,为大型深水水库水温的准确模拟提供科学依据。【方法】以黄河上游李家峡水库为例,分别选取Smagorinsky、标准k-ε、混合k-ε等3种湍流模型,模拟预测李家峡水库升温期和高温期库区水温的分布,利用实测的水温资料,对比分析3种湍流模型水温模拟的精度,总结3种湍流模型模拟库区水温的分布规律。【结果】Smagorinsky模型、混合k-ε模型模拟的坝前垂向水温与实测水温吻合程度较高,标准k-ε模型的模拟结果与实测水温有一定差异;3种湍流模型模拟的发电引水口水温均高于实测水温,混合k-ε湍流模型模拟的5月水温与实测水温的最大误差为5.2%,Smago...
关键词：
湍流模型 李家峡水库 水温分布 水温模拟
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王旭 范向军 杨霞 林雨霁 黄宇波
三峡水库蓄水发电以来，支流库湾水文条件发生了显著变化，而库湾水质与水文条件的变化密切相关。以香溪河库湾为研究区域，探究库区水文条件对库湾水质变化的影响。应用MIKE21搭建香溪河二维水动力水质模型，设置多种工况对干流水位变幅、香溪河上游流量引起的库湾水质变化进行模拟。结果表明，干流水位变幅增大、香溪河上游流量增加会显著改善库湾水动力条件，水位变幅增大1 m,平均流速提高0.22 cm/s,上游流量增加100 m~3/s,平均流速提高0.5 cm/s;干流水位变幅增加会使营养盐向上游迁移，支流上游流量增加会加快营养盐向河口处迁移，且两种水文条件增强均会降低河道中段叶绿素a浓度；最后依据综合水文条件下叶绿素a浓度分布，将距河口0～17.1 km水域划分为Ⅰ级水华敏感区，在水华频发时期应加强对该河段的监测。研究成果可为三峡库区支流库湾水动力提升、水质改善、水华防控及生态调度等提供理论支撑。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
熊超军 刘德富 纪道斌 胡念三 张宇 陈洋 杨正健
为研究解决三峡库区支流水华问题,实现三峡水库生态调度,需探明现行三峡水库175m蓄水方案对库区支流水环境的影响。基于2008～2010年三峡水库开展的汛末175m试验性蓄水工作,及香溪河库湾2008～2010年野外监测数据,从库湾水华暴发程度、营养盐水平及水动力特性方面分析了2008～2010年三峡水库汛末175m试验性蓄水对香溪河库湾水环境的影响。结果表明:分两阶段蓄水时间提前方案有利于库湾中上游上层水体的交换和紊动,降低库湾中上游水体表层营养盐浓度,破坏了浮游植物赖以生存较稳定的环境,抑制藻类的生长,降低水体表层叶绿素a的浓度,减少水华暴发频次、持续时间以及强度,有利于库湾水环境的改善。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
魏文礼 洪云飞 刘玉玲 蔡亚希
【目的】对两沟道氧化沟内水下推动器、曝气转盘同时运行时,增设弯道导流墙后沟内的流场及流速分布进行研究,以期提高沟内水流混合能力并降低能耗。【方法】在试验模型右侧增设弯道导流墙,并采用数值计算的方法求解气-液两相流时均方程,紊流模型采用RNG模型,自由水面捕捉采用VOF(Volume of fluid)法,速度与压力耦合方程组求解时使用SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法,对氧化沟内的流场及流速分布进行模拟研究。【结果】数值模拟表明,在水下推动器、曝气转盘同时运行时增设弯道导流墙后,氧化沟内的流场及流速分布更加均...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郑文玲 张耀哲 杨石磊 梁宗祥
【目的】探求异型岔管的水力特性,研究岔管处局部水头损失及流速和压强的分布情况,并检验数值模拟方法的可靠性。【方法】采用物理模型试验和数值模拟相互验证的方法,依据实际情况对积石峡电站灌溉引水系统重力输水管网岔管在6种不同的供水工况(正常水位和死水位1#支管单独供水、2#支管单独供水及1#、2#支管联合供水)下的流速、压强分布及局部水头损失进行了研究。【结果】在6种不同工况下,局部水头损失系数的数值模拟值均小于试验值,相对误差最大为14.452 5%,且各工况下得到的岔管处局部水头损失、局部水头损失系数值并不相同;数值模拟结果直观地反映了岔管处流态分布和压强的变化情况。【结论】岔管处的水力特性复杂...
关键词：
异型岔管 水力特性 数值模拟 水头损失
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
马占山 张强 秦琰琰
利用中尺度数值模式MM5V3模拟了三峡水库建成后,由于下垫面变化对区域气候的影响,并探讨了三峡水库的建成是否为引发社会广泛关注的高温干旱和低温雨雪冰冻灾害等极端天气的主要因素。研究表明:三峡水库的建成对当地气温具有海洋性效应,库区附近春季温度变低,夏季在水库下游气温升高、上游则气温降低,而冬季则以升温为主;春季降水变化主要位于库区沿线的南部山区,增雨带和减雨带相间分布,夏季降水量在三峡库区中上游地区和附近的山区呈增加趋势,在库区下游及附近地区降水呈减少趋势,冬季降水量减少,主要集中在大坝附近地区到三峡(巫山)段;春季库区的相对湿度增加,幅度多在0.5%～1.0%,夏季相对湿度的影响也存在正负两...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杨敏 毕永红 艾鹰 胡建林 朱孔贤 胡征宇
为了揭示三峡水库不同藻类对水流速度的响应,2008年8月,利用香溪河库湾原水进行了人工控制条件下水流速度对浮游植物生长和群落组成影响的研究。结果表明,在水温、光照及营养盐相同的条件下,水流条件对藻类的细胞密度和组成会产生显著的影响。单因素方差分析的S-N-K多重比较结果表明,在实验设定的流速范围内针杆藻(Synedrasp.)在高流速(0.139m/s)下的细胞密度显著高于其他流速组(p<0.05);微囊藻(Microcystisspp.)各实验组间细胞密度无显著差...
关键词：
三峡水库 香溪河库湾 水流速 浮游植物
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
郭维东 李晓丽 胡艳 李东斌
采用MIKE21软件中的水动力模块与泥沙模块进行库区泥沙数值模拟计算,并进行结果分析。通过将中国大Ⅰ型水库依地形、地貌概化为河道型、湖泊型、分支型、混合型,分别对不同工况下的泥沙冲淤情况进行了数值模拟,针对河道型水库,分析不同控制水位及不同泥沙粒径对泥沙冲淤过程的影响。结果表明:泥沙粒径是库区输沙率、冲刷强度、淤积厚度的影响因素,水库下游控制水位与洪峰流量、沙峰、悬移质浓度具有一定的相关性。
关键词：
泥沙冲淤 数值模拟 水库库型
[期刊] 海洋渔业
[作者]
郭聪聪 杨訸晴 胡慧琴 张勤旭 张明亮 李金金
为探究大连小窑湾海域人工鱼礁布设后对周围海域水动力特性及水体交换能力的影响，基于非结构化三角形网格的MIKE3河口与海岸模型，对大连小窑湾海域进行数值模拟，模拟结果与实测数据吻合良好，说明构建的模型合理可靠。研究表明：①鱼礁布设后，位于鱼礁布设点上的测点因水深减小流速增加，远离礁区海域测点的流速变化较小，鱼礁区迎流面海域出现上升流，背流面出现下降流，底层海域的上升流效应较表层海域显著；②人工鱼礁的投放会引起局部流场发生变化，受鱼礁堆阻流作用影响鱼礁堆迎流面、背流面海域流速减小，主流轴两侧流速增加，鱼礁堆附近海域的流速呈缓急相间分布；③人工鱼礁投放后，小窑湾湾顶、湾中的水体半交换期缩短，湾口附近海域水体交换能力变化较小，小窑湾整体海域水体交换率略有增加。本研究为人工鱼礁合理布局以及规范工程建设提供理论指导。
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