南四湖下级湖浓度场数值模拟与风险评价及新薛河人工湿地对洪水位

南四湖下级湖浓度场数值模拟与风险评价及新薛河人工湿地对洪水位影响预测研究作者：张娜学位授予单位：青岛理工大学相似文献(10条)1.会议论文焦义坤.武周虎.孙丽风南水北调南四湖下级湖水流水质数值模拟2006从水动力学控制方程组和污染物的移流扩散方程出发,运用有限元法深度平均的二维水流水质数学模型,对南水北调调水一期南四湖下级湖流场和COD浓度场进行了数值模拟.对模拟结果进行了分析,得出无风条件下正常设计工况和特殊干旱工况的输水流场均无大的环流出现,正常设计工况出口水质要好于特殊干旱工况,下级湖主要污染在新薛河口,薛城小沙河治污单元是治理重点的结论.2.期刊论文刘臣炜.夏存娟.杨海燕.LIUChen-wei.XIACun-juan.YANGHai-yan南四湖上级湖水质安全风险数值模拟-安全与环境工程2009,16(5)引用地表水有限元模型,以南四湖上级湖为研究对象,结合湖泊地形特征、设计工况、水文条件、水力学原理和污染物输移扩散规律与混合特性等,开展水质安全风险数学模拟研究,研究结果可为南水北调流域水污染控制规划、决策、设计提供参考.3.学位论文罗辉南水北调改善南四湖水流水质特性及湖滨带控污技术研究2006本文在总结分析前人工作成果的基础上，紧密结合南水北调山东段情况，把山东境内的重要调蓄湖泊南四湖作为研究对象做深入分析。将南水北调跨流域调水与南四湖水生态特性紧密联系，运用调水理论、水文水资源理论、水动力学理论和生态学理论，从水因子的生态作用机理入手，分析研究了调水前后南四湖水流水质特性变化，研究南四湖人工湿地的作用规律、合理布局及湖滨带水质安全防控技术。形成了针对南水北调东线山东段污染特点，比较系统、有效、可靠和经济的水质综合保障体系，对指导整个南水北调东线工程的治污具有重要意义。主要成果如下：将水生植物对水流影响的阻力项引入到水深平均二维水动力计算模型，对南四湖在调水后流向改变时各种运行工况下的平面流动分布情况进行了模拟，解决了南四湖输水工程设计中的一系列亟待解决的问题。其研究成果直接应用于南四湖输水工程的设计决策，指导了辅助工程的规划设计，也为调水后湖区的运行管理提供了很好的参考依据。分析研究了调水前后南四湖污染物浓度场的分布规律和各河流入湖口污染(带)混合区范围及分布特征，预测了南四湖区域加大治污力度后环湖各区域污染物的削减量，模拟了输出南四湖的水质达标情况，对湖内水环境功能进行了分区，为合理制定南四湖流域与湖区的污染治理实施方案，以及河流入湖口人工湿地水质净化工程和湖滨带生态修复工程建设提供科学依据。同时，还应用模糊数学理论对影响南四湖生态环境的光、温度、土壤、水和人为干扰几类主要生态因子，建立了由“因素集U、评价集V、模糊关系R”构成的三元体(U，V，R)水质模糊综合评价模型。为研究进入湖泊的污染物自净规律，根据南水北调东线治污方案，在南四湖周边河流入湖口处建造了人工湿地进行试验研究。该试验研究利用现场试验的方法探讨了芦苇、蒲草及湿地生态对按达标排放的水体中COD、BOD5、总氮(TN)、总磷(TP)等污染物成份的降解作用。以试验结果为计算参数，结合南四湖的自然地理、环境水文、水力学、气象、污水排放等条件，并根据南四湖二维流场、浓度场数值模拟成果资料，进一步研究在南四湖种植芦苇、蒲草湿地布置的原则、位置、宽度、面积及其对污染物的降解效果等，分析湿地系统的各项主要设计参数和未来调水入湖污染物的降解规律，从而为整个东线工程水质污染综合治理方案的落实提供理论基础和现实依据。4.会议论文武周虎南水北调南四湖流场、浓度场的数值模拟与应用研究2005南四湖位于山东省西南部,是微山湖、昭阳湖、独山湖、南阳湖四个相互联贯湖泊的总称.该湖是山东省最大的淡水湖泊,湖内面积1266km2,南北长120余km,东西宽5～25km,湖内平均水深2m左右,湖腰建有二级坝枢纽工程将南四湖分为上、下两级.南四湖是南水北调东线工程的重要输水通道和调蓄湖泊,调水由该湖的南端韩庄老运河(正常设计和特殊干旱调水)和郑集河(正常设计调水)进入、经二级坝泵站、由该湖的北端入梁济运河.本文研究了南水北调南四湖流场、浓度场的数值模拟与应用.5.学位论文姜雅萍南四湖、东平湖流场和COD分布模拟研究2002目前计算水力学中常用的计算方法有利用积分方程的方法和利用偏微分方程的定解问题的方法等,流场和浓度场的计算最常用的是有限差分法和有限元法'[1,2].该文使用的是伽辽金有限元法,将微分方程转化为积分表达式来求解,具有稳定性、准确性和灵活性的优点'[1,2].运用沿水深平均的二维模型,使用有限元法,针对东平湖和南四湖的具体情况,结合国内外类似问题的处理办法'[1~8],对南四湖和东平湖在南水北调东线工程一期工程完工后的流场进行了预测,并对浓度场的情况进行了论述'[1~8].经流场数值模拟,得出如下结论:1、湖底的地质情况,粗糙程度,植被情况给湖流造成的阻力对南四湖、东平湖的流场的影响都很小,即曼宁系数n对流场的影响非常小,这与有关文献记载的浅水湖泊的数值模拟结论类似'[1~13].所以曼宁系数n的值取常用值(浅水湖泊一般在0.01~0.02之间)即可满足该课题所需的精确度.2、涡粘性系数E对南四湖和东平湖的流场的影响都非常小,所以涡粘性系数E的值取常用值即可满足该课题所需的精确度.水生植物较繁密的浅水湖泊的E值一般取500Pasec左右.3、风场对南四湖和东平湖的湖流的流向、流速、水位等高线的形状及走向的影响都很大,风的方向对湖水环流的方向有决定作用.而风的大小对湖水流速的大小有很大的影响.这与国内外有关文献记载的浅水湖泊的流场模拟结果很相似'[1~13].根据山东省气候中心的济宁市1998~2000三年的气象观测资料分析,湖区在每年调水季节出现频率最高的风向为:南风13.6％,南南东8.94％,东南东8.38％,北北西7.10％.大风出现的频率较少,大于4.0m/s风速频率小于12％,大于5.0m/s风速频率小于3％,大于7.0m/s风速频率只有0.38％.4、南四湖中设置芦苇带对净化湖水,减缓污染物扩散有很大的作用.6.会议论文武周虎.姜雅萍南水北调东线调水期南四湖流场的数值模拟2002介绍了南四湖风生流的数值模拟工作.从控制方程组出发,用迦辽金有限元法模拟了南四湖的风生流流场,对不同的风场情况下的水流特征做了分析.7.学位论文夏存娟南水北调南四湖上级湖水质与风险模拟及东平湖水质模拟研究2007南水北调工程是解决我国北方地区水资源严重短缺问题的特大基础设施项目。经过近50年的勘测、规划和研究，在分析比较多种规划方案的基础上，确定分别在长江下游、中游、上游规划三个调水区，形成南水北调工程的东线、中线、西线三条调水线路。南水北调东线工程穿越我国中东部经济发达、人口众多的江苏、山东、河北三省，是我国南水北调工程总体布局的重要组成部分。本论文引用美国研制的SMS(SurfaceWaterModelingSystem)地表水有限元模型及软件系统，结合湖泊地形特征、设计工况、水文条件、水力学原理和污染物输移扩散规律与混合特性等，对调水后南四湖上级湖及东平湖湖区污染物浓度场进行模拟，并以上级湖为研究对象开展南四湖水质安全风险模拟研究，得出结论如下：1、上级湖一期正常设计工况下，现状排污出湖口COD浓度和氨氮浓度均不能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质要求，湖区45％的区域COD浓度达到Ⅲ类标准，80％左右的区域氨氮浓度达到Ⅲ类标准；控制排污1出湖口COD和氨氮浓度略高于Ⅲ类标准，湖区70％的区域COD浓度达到Ⅲ类标准，83％以上的区域氨氮浓度达到Ⅲ类标准；控制排污2出湖口COD和氨氮浓度均达到Ⅲ类标准，湖区有80％以上的区域COD浓度达到Ⅲ类标准，87％左右的区域氨氮浓度达到Ⅲ类标准；控制排污3湖区污染混合区面积进一步减小，90％以上的区域COD和氨氮浓度达到Ⅲ类标准，调水干线水体水质较好。2、上级湖特殊干旱工况运行后，出湖口COD浓度比正常设计工况相应排污情况分别提高36％、17％、11％、4％，出湖口氨氮浓度则分别提高了52％、40％、33％、6％。3、一期、二期调水现状排污时，东平湖出湖口COD浓度均不能满足Ⅲ类水质要求。各方案控制排污后，出水水质得到明显改善，除了一期调水控制排污1出水水质不能满足Ⅲ类水质要求外，其他控制排污均能实现出湖口COD浓度达标。东平湖特殊干旱调水水质劣于正常设计调水水质，二期调水水质优于一期调水水质。4、南水北调上级湖某入湖河流控制排污对调水出湖口COD浓度的影响不大，各条河流对调水出湖口COD浓度的敏感性主要取决于该河流的COD减排量、入湖口位置和调水出湖口之间的距离。某入湖河流突发污染事故对调水出湖口COD浓度及湖区水质恶化明显，距调水出湖口近的河流对整个湖区水质影响相对较小，但是对出湖口浓度影响相对较大，反之亦反。南水北调南四湖上级湖水质与风险模拟及东平湖水质模拟研究，是南水北调东线工程水质控制的关键性课题之一，为南水北调流域水污染控制规划、决策、设计提供科学合理的依据，可极大提高流域水污染控制的效率和管理水平。8.会议论文裴源生基于数值模拟的南水北调东线水环境系统非突发性风险管理2008南水北调东线水环境系统是一个包括天然河道、人工河渠、泵站和闸等组成的复杂水系统。在其运行过程中受到各种不同因素对输水水质的影响,本文通过模拟东线水环境系统中(包括河道、河网、湖泊)的水动力和水质变化过程来研究水环境非突发性风险。首先,进行南水北调东线水资源调配过程。将调水的分配过程按照不同降水频率年在不同输水渠段的月水量调配过程,把月的水量调配过程转化为流量过程,作为东线水动力模拟计算的边界条件。其次,建立东线水环境系统模拟模型。开发适用于东线水环境系统的复杂河网水动力—水质耦合的数值模型,模拟在不同频率年下东线工程黄河以南的流量、水位变化过程,以及在不同情景下沿线污水排入时污染物的输移、扩散、降解、吸附等物理化学过程。对于重点水质污染区域——南四湖水系,建立湖泊的二维水动力、水质模型,模拟在不同水文频率和不同情景下,湖泊水体水流运动、水体内污染物的物理化学变化过程,得出湖泊内污染物浓度变化过程。最后,采用不同情景下数值模拟计算结果与风险分析方法相结合来进行风险分析。得到在不同情景下的模拟结果,可以作为资料系列进行风险分析。9.期刊论文孙志浩.王开章济宁市湖东平原浅层地下水溶质运移数值模拟-人民黄河2010,32(4)以济宁市南四湖湖东平原区为例,选取Cl-和SO2-4两种有代表性的离子作为典型污染物,借助于FEFLOW软件对研究区内浅层地下水的溶质运移进行了数值模拟.结果表明:整个研究区内污染物浓度呈升高趋势,局部地区呈下降趋势;地下水超采是造成研究区内浅层地下水污染加剧的主要原因,且对深层地下水造成了一定程度的污染.10.期刊论文范文远.陈晓燕.弋晓明.张宏博.FanWenyuan.ChenXiaoyan.YiXiaoming.ZhangHongbo高速公路湖相软土地基粉喷桩处治效果研究-铁道勘察2009,35(1)天然软土地基上直接修建高速公路具有工后沉降大、固结时间长、不均匀沉降明显等特点,必须进行加固处理.以拟建济宁-徐州段高速公路通过南四湖近百公里的湖相软土地区为工程背景,基于FLAC-3D流固耦合数值模拟手段,对填土荷载作用下软土地基采用粉喷桩处治前后的沉降变形规律进行了系统的研究,对比分析了天然地基与粉喷桩复合地基的沉降、侧向位移及孔压等指标的变化规律,认为采用粉喷桩加固湖相软土地基可较好的控制路基工后沉降,防止地基失稳.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：0e39d657-dca6-4582-9911-9dca00e035de下载时间：2010年8月6日