發(fā)布時間：2017-08-10 15:01

  本文關鍵詞：化學品水域泄漏三維濃度場研究

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【摘要】：水路運輸迅猛發(fā)展,水運已成為運輸領域的重要組成部分。當今越來越多的船只在航道穿梭,船舶密度日趨增大,大大小小的碼頭在各港口建立。這無疑會給運輸水域帶來污染問題,使污染物預報顯得尤為重要,污染物預報的關鍵就是流場,流場是預報系統(tǒng)的動力場。以往流場計算模型在運算方法上雖有不同,但大多數(shù)只適用于特定的區(qū)域。因此,研究不同水域流場計算的模型顯得十分關鍵,同樣也具有較好理論和實用價值,可為不同水域的化學品預報提供更加精確地動力基礎。 本文研究的核心內(nèi)容為化學品在不同水域中的擴散規(guī)律,在水域的選取上不僅考慮了僅受潮汐影響的沿海水域,還對僅受徑流影響的內(nèi)河水域進行了潮流場的模擬,此外,在既受潮汐影響又受到徑流作用的感潮河段也考慮了潮流場的預報工作。文章在第二章介紹了化學品的理化性質,以及泄漏化學物質行為和歸宿研究；在第三章介紹了主流水動力模型研究的主要內(nèi)容、求解方法以及原理公式等,并介紹了幾個目前較流行的潮流模式并歸納其特點；在第四章著重介紹了POM和Flowcoast兩個模型的求解方法以及實現(xiàn)形式,通過差分方法、坐標變換等內(nèi)容將模型的特征體現(xiàn)出來；在第五章利用前文的基本模型與技術,在對長江水域鎮(zhèn)江段、岳陽段以及盤錦港的榮興港區(qū)的水文地質資料分析整理的基礎上,建立了相應的水動力流場模型以及化學品遷移模型,通過計算得出化學品在水體中不同時間的擴散分布規(guī)律。結果表明,在徑流作用占主導的水域,使用Flowcoast模型較為合適,在潮汐作用占主導的水域,使用POM模型較為合適。 化學品在水中擴散的預報系統(tǒng)的選取關乎最終結果的精確性以及系統(tǒng)的可行性,本文所得出的結論能夠顯示不同模型在適用水域計算后化學品的位置預報、濃度分布以及接觸岸線長度等相關信息可供化學品泄漏應急良好的數(shù)值結果,也為相關應急預案服務,為海洋環(huán)境管理機構提供相關科學依據(jù)。
【關鍵詞】：水運污染 三維模擬 流場計算 水質模型
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O352;U698.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 化學品的水路運輸現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 水上化學品運輸事故11-12
• 1.1.3 化學物質污染物泄漏的危害12-13
• 1.2 課題研究的必要性與意義13-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 泄漏化學物質行為及歸宿概況16-24
• 2.1 化學物質的理化性質16-17
• 2.2 泄漏化學物質在水體中的行為17-20
• 2.2.1 溶解過程17
• 2.2.2 揮發(fā)過程17-18
• 2.2.3 分散過程18
• 2.2.4 乳化過程18
• 2.2.5 沉降過程18-19
• 2.2.6 漂移擴散19
• 2.2.7 光化學和降解過程19-20
• 2.3 化學物質的水中行為影響因素20-21
• 2.3.1 內(nèi)部因素20
• 2.3.2 外部因素20-21
• 2.4 水上化學物質泄漏研究現(xiàn)狀21-24
• 第3章 水動力三維數(shù)值模型的分析比較24-33
• 3.1 三維模型的常用假定24-25
• 3.2 離散方法的分析與選擇25-29
• 3.2.1 有限差分法26-27
• 3.2.2 有限單元法27-28
• 3.2.3 有限體積法28-29
• 3.3 三維模型的坐標選取29-30
• 3.4 三維水動力模型研究現(xiàn)狀30-33
• 3.4.1 水動力模型國內(nèi)外研究現(xiàn)狀30-33
• 第4章 三維水動力模型的控制方程與數(shù)值實現(xiàn)33-55
• 4.1 POM模式的控制方程與數(shù)值實現(xiàn)33-49
• 4.1.1 水動力原始控制方程組33-35
• 4.1.2 σ坐標系中三維數(shù)值模型35-39
• 4.1.3 邊界條件及初始條件39-42
• 4.1.4 POM模型求解的數(shù)值實現(xiàn)42-47
• 4.1.5 POM模型污染物輸運的數(shù)值實現(xiàn)47-49
• 4.2 Flowcoast模式的控制方程與數(shù)值實現(xiàn)49-55
• 4.2.1 貼合邊界坐標系49-51
• 4.2.2 Flowcoast模型求解的數(shù)值實現(xiàn)51-53
• 4.2.3 邊界條件與初始條件53-55
• 第5章 三維水動力與水質模型在不同水域的適用性探討55-79
• 5.1 POM模型和Flowcoast模型在鎮(zhèn)江站的應用55-70
• 5.1.1 長江水域鎮(zhèn)江段流域簡介55-56
• 5.1.2 河段選取56-57
• 5.1.3 POM模型在長江流域鎮(zhèn)江站的應用57-67
• 5.1.4 Flowcoast模型在長江流域鎮(zhèn)江站的應用67-70
• 5.1.5 結果分析70
• 5.2 POM模型在盤錦港防波堤水域的應用70-75
• 5.2.1 榮興港擬建防波堤附近水域概況71-72
• 5.2.2 POM模型的應用72-75
• 5.2.3 結果分析75
• 5.3 Flowcoast模型在岳陽水域的應用75-79
• 5.3.1 長江流域岳陽段水域概況76
• 5.3.2 Flowcoast模型預報水溶保守化學物質擴散的應用76-78
• 5.3.3 結果分析78-79
• 第6章 結論與展望79-81
• 6.1 結論79-80
• 6.2 不足與展望80-81
• 參考文獻81-86
• 致謝86-87
• 研究生履歷87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋志堯,彭世銀,嚴以新;二維潮流數(shù)值計算復合模式[J];河海大學學報;1997年02期

2 劉磊;劉志培;吳建峰;劉興宇;王保軍;劉雙江;;氯代硝基苯降解菌Comamonas sp.strain CNB-1對污染土壤生物修復作用的研究[J];環(huán)境科學學報;2007年04期

3 張秀娟;蘇永春;楊晨利;倪向利;;東洞庭湖平原和丘崗地帶土壤動物群落特征[J];湖南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版);2006年03期

4 申霞;姚琪;王鵬;;動邊界技術在POM模型中的研究與應用[J];海洋通報;2006年01期

5 陳滿春;劉克修;;渤海灣水位、流場的一個數(shù)值預報模式[J];海洋通報;2006年04期

6 史峰巖,孫文心;渤海局部海域風暴潮漫灘的數(shù)值模擬[J];海洋與湖沼;1993年01期

7 孫英蘭,張越美;膠州灣三維變動邊界的潮流數(shù)值模擬[J];海洋與湖沼;2001年04期

8 茅澤育,馬吉明,佘云童,蔣炳芳,裴文林;感潮河段潮流數(shù)值計算[J];海洋工程;2003年04期

9 周發(fā)毅，，郭勇，虞和瑩;大規(guī)模多島嶼海域潮流場的數(shù)值模擬[J];海洋工程;1995年04期

10 韓康,吳冠,張存智;普蘭店灣潮流場數(shù)值模擬[J];海洋環(huán)境科學;2001年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 季有俊;渤海海域泥沙輸運對季節(jié)性因素及地形變化響應的數(shù)值模擬研究[D];中國海洋大學;2010年

2 陳望雄;東洞庭湖區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)健康評價與預警研究[D];中南林業(yè)科技大學;2012年

本文編號：651320