深圳市作為我國改革開放的窗口城市,在過去的四十年里經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展,人口急劇膨脹,隨之而來的資源及環(huán)境問題也日益突出,深圳灣作為深圳海域的一部分,受深圳市和香港政府同時管理,根據(jù)過去的監(jiān)測資料來看,深圳灣常年水質(zhì)較差,連續(xù)多年處于國家IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),如何有效解決深圳灣的水環(huán)境問題已經(jīng)迫在眉睫。本文面對深圳灣的水環(huán)境問題,基于國際知名水動力模型軟件Delft3D,建立了深圳灣三維水動力水質(zhì)耦合模型,水動力模型方面,在搜集到實測資料的基礎(chǔ)上,本文驗證了水位、水溫、鹽度。從水位的模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn),該水動力模型在能夠較好的反映出深圳灣的潮汐特征,漲潮時海水淹沒灣頂,退潮時灣頂潮灘干出。溫度和鹽度的驗證結(jié)果也比較準(zhǔn)確。在水動力模型驗證的基礎(chǔ)上,本文建立了深圳灣水動力水質(zhì)耦合模型,驗證了深圳灣2010年的溶解氧濃度、氨氮濃度和生化需氧量濃度,驗證結(jié)果良好,并在此基礎(chǔ)上分析了溶解氧、氨氮和生化需氧量的年均平面分布和季節(jié)變化,結(jié)果顯示河口處的溶解氧濃度的年均值為4～5mg/L,其它區(qū)域分布較為平均,都保持在5～6mg/L,一年內(nèi)的四個季度沒有明顯變化,整體偏低,氨氮和BOD在河口處的年均濃度明顯高于其它... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 水動力模型研究進(jìn)展
        1.2.2 水質(zhì)模型研究進(jìn)展
    1.3 主要研究內(nèi)容及研究路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究路線
2 研究區(qū)域概況
    2.1 深圳灣自然氣候情況
        2.1.1 地理概況
        2.1.2 氣候情況
        2.1.3 集水區(qū)域
        2.1.4 水環(huán)境現(xiàn)狀
    2.2 實測數(shù)據(jù)來源
3 Delft3D模型計算原理
    3.1 水動力模型部分
        3.1.1 近似假定
        3.1.2 直角坐標(biāo)系下的控制方程推導(dǎo)
        3.1.3 sigma坐標(biāo)系與曲線坐標(biāo)系
        3.1.4 Delft3D的控制方程
    3.2 水質(zhì)模型部分
        3.2.1 對流-擴(kuò)散-反應(yīng)方程的推導(dǎo)
        3.2.2 模擬方法
    3.3 數(shù)值離散和求解方法
        3.3.1 有限差分
        3.3.2 隱式求解
        3.3.3 ADI交替隱式求解方法
    3.4 計算原理小結(jié)
4 模型的建模與驗證
    4.1 水動力模型的建模與驗證
        4.1.1 計算區(qū)域的邊界獲取
        4.1.2 網(wǎng)格劃分
        4.1.3 生成水下地形
        4.1.4 建立水動力模型
        4.1.5 水動力模型的驗證
    4.2 水質(zhì)模型的建模與驗證
        4.2.1 搭建水質(zhì)模型框架
        4.2.2 耦合水動力模擬結(jié)果
        4.2.3 檢查質(zhì)量守恒
        4.2.4 水質(zhì)模型的建立
        4.2.5 水質(zhì)模型的驗證
    4.3 小結(jié)
5 模型測試——氣候變化背景下的深圳灣水質(zhì)情景分析
    5.1 溫度對比
    5.2 生化需氧量對比
    5.3 氨氮對比
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3194716