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十字交叉形河道水流水质模拟

陆冬  
【摘要】:我国水资源人均占有量仅为世界人均占有量的25%。而在我国社会、经济、文化较发达的河网地区,水质型缺水已经成为该地区经济持续发展一大障碍。为此,人们不仅日益重视该地区水资源保护的研究,同时还采取相应的水流、水质模拟方法对其进行环境规划和管理。 本文从河网水流水质模拟及其交叉口处理方法的现状和发展趋势出发,应用有限体积法及黎曼近似解建立二维水流、水质模型模拟河网交叉口水动力学特性和相应的扩散质输运规律。数学模型舍弃交叉口扩散质均匀混合假设,从扩散质输运机理出发,分析研究不同水流条件下扩散质在交叉口的输运规律。同时,采用物理模型模拟交叉口水流流动及扩散质的输运扩散情况,对数学模型进行了率定和验证。通过分析不同流量组合案例的扩散质输运情况的预测结果,建立流出交叉口断面的平均质量浓度与流入交叉口断面的平均质量浓度间的响应关系,并将得到的响应关系应用于河网交叉口的处理,提出更为合理的针对水流为多进多出情况下的河网交叉口处理方法,为克服河网水质数学模型扩散质模拟方法的理论缺陷和提高模拟精度提供参考。


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