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《上海交通大学》 2011年
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青草沙水库水动力数值模拟

廖振华  
【摘要】:青草沙水源地是关系到上海原水水量、水质和水安全的“十一五”重大基础设施建设项目,是上海百年水源地的战略选择。在水库建成运行后,水库内部水体在风和引排水驱动下形成流动,并受围堤侧壁影响,进而引起库内水体物质输运。深入认识库内水体的流动规律和混合过程无疑具有重要的工程应用价值。 本文应用DELFT-3D软件研究河口潮流和水库内流动规律。首先利用风生流解析解验证了风生流数值模拟结果,进而利用长江口实测潮位、流速资料对三维潮流场进行了验证。 本文通过考虑矩形水池侧壁无滑移、部分滑移和完全滑移三种不同的边界条件,实现了矩形水池内流动过程的数值模拟;计算结果表明,在数值模拟与室内物理模型实验研究时,采用侧壁无滑移边界条件得到的室内模型流态与实验观测结果一致,而完全滑移侧壁边界条件无法给出正确的流态。 针对青草沙水库原型条件,通过流场数值模拟,讨论了水库侧壁无滑移和完全滑移边界条件对计算结果的影响,结果表明采用不同的侧壁边界条件对库内总体流态没有显著的影响,但是对侧壁附近的流动有一定影响。 通过三维流动数值模拟,研究了在两种典型风况下青草沙水库的风生流,给出了不同风况以及引排水条件下水库的流态,揭示了该水库的基本流动特性;计算分析了水库在正常运营条件下水体内物质的输运过程,给出了该水库的换水效率。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TV135

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