基于EFDC的城市驅(qū)動(dòng)力下的重慶三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-12 16:53
本文以三峽水庫(kù)重慶段的干流為研究對(duì)象,基于水環(huán)境數(shù)學(xué)模型EFDC建立了水動(dòng)力以及水質(zhì)模型,通過(guò)實(shí)測(cè)水文、水質(zhì)資料對(duì)模型進(jìn)行了率定和驗(yàn)證,明確了庫(kù)區(qū)城市發(fā)展及支流污染情形下的水環(huán)境演化過(guò)程。主要如下:(1)利用Delft3D軟件基于衛(wèi)星地圖繪制了重慶三峽水庫(kù)水環(huán)境模型的曲線正交網(wǎng)格,共10611個(gè)。并對(duì)河道、支流輸入口以及江心洲形狀進(jìn)行了簡(jiǎn)化,構(gòu)建了簡(jiǎn)化的重慶三峽水庫(kù)干流地形圖。(2)通過(guò)EFDC建立了重慶三峽水庫(kù)干流的水動(dòng)力模型,對(duì)庫(kù)區(qū)干流的流速以及流場(chǎng)進(jìn)行了模擬,并與寸灘、涪陵、萬(wàn)州三個(gè)斷面的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,得到的相對(duì)誤差分別為10.5%、18.6%、8.1%,并基于流場(chǎng)的模擬結(jié)果對(duì)季節(jié)、地理位置以及支流匯入對(duì)影響三峽水庫(kù)內(nèi)流速的影響進(jìn)行了分析。(3)基于已建立的庫(kù)區(qū)水動(dòng)力模型建立了重慶三峽水庫(kù)干流的水質(zhì)模型,對(duì)庫(kù)區(qū)全年干流部分的氨氮、硝氮、總磷以及化學(xué)需氧量進(jìn)行了模擬。其中,將上半年冬季和夏季時(shí)段的模擬數(shù)據(jù)用來(lái)率定,結(jié)果顯示四個(gè)指標(biāo)的平均相對(duì)誤差分別為22.88%、20.63%、21,43%、22.42%,下半年冬季和夏季時(shí)段的模擬數(shù)據(jù)用來(lái)驗(yàn)證,平均相對(duì)誤差分別為21.06%、2...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三峽庫(kù)區(qū)的地理位置
2 基于 EFDC 的三峽庫(kù)區(qū)模型構(gòu)建FDC 模型是一個(gè)開(kāi)源的地表水建模系統(tǒng),它有機(jī)地將水動(dòng)力、泥沙質(zhì)等模用一個(gè)單一的源代碼完全集成。該模型由美國(guó)弗吉尼亞海洋IMS)和威廉瑪麗學(xué)院的海洋科學(xué)學(xué)院于 1988 年共同開(kāi)發(fā)。最初 利用 Fortran77 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的一個(gè)水環(huán)境開(kāi)源軟件,后由美國(guó)國(guó)家環(huán),改用 Fortran95 進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)優(yōu)化。在這之后又先后經(jīng)歷了 EFHydro、EFDC_GVC、EFDC_DSI 等版本的改進(jìn)后,有了現(xiàn)在的 EFDC,并且發(fā)展為各研究所、高校、環(huán)保部門(mén)廣泛應(yīng)用的水環(huán)境模擬工EFDC 模型概述FDC 模型主要由水動(dòng)力、水質(zhì)、標(biāo)量輸運(yùn)、有毒物質(zhì)及沉積物等模用以來(lái)模擬包括河流、湖泊、河口、水庫(kù)、濕地、近岸海域等地表場(chǎng)、水質(zhì)、物質(zhì)傳輸和生物化學(xué)過(guò)程的模型,其結(jié)構(gòu)關(guān)系圖如圖 2.1.1
2 基于 EFDC 的三峽庫(kù)區(qū)模型構(gòu)建水動(dòng)力模塊控制方程求解型求解是數(shù)學(xué)模型極為重要的組成部分,主要的求解方法包括解析然而對(duì)于數(shù)學(xué)模型要得到精確的解析解幾乎是不可能的,因此基本解。數(shù)值法求解包括有限差分法、有限體積法、邊界單元法和有限學(xué)模型求解多采用前面兩者。EFDC 模型的動(dòng)力學(xué)方程,即方程( 2.2)一采用的是結(jié)合了有限體積法和有限差分法的二階精度的空間有限差方程,在水平和垂直方向上采用六面體的交錯(cuò)網(wǎng)格,如圖 2.1.2 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWAT模型的資水流域徑流模擬[J]. 張愛(ài)玲,王韶偉,汪萍,商照榮. 水文. 2017(05)
[2]基于SWAT模型的州河流域非點(diǎn)源污染模擬[J]. 徐寧,高金強(qiáng),王潛. 海河水利. 2017(05)
[3]三峽庫(kù)區(qū)(重慶段)植被時(shí)空變化與生態(tài)屏障建設(shè)研究[J]. 周李磊,官冬杰. 三峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè). 2017(03)
[4]三峽庫(kù)區(qū)典型支流水質(zhì)模型及其參數(shù)敏感性分析[J]. 李亞軍,程瑤,王雨春. 人民長(zhǎng)江. 2017(16)
[5]基于WASP對(duì)渝河NH3-N排放方案的研究[J]. 徐盼盼,楊咪,錢(qián)會(huì),李亞斌,林濤. 環(huán)境工程. 2017(08)
[6]三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)江干流及主要支流氮磷葉綠素變化趨勢(shì)研究[J]. 彭福利,何立環(huán),于洋,魏復(fù)盛. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(08)
[7]基于MIKE11模型的吉林省渾江河道一維數(shù)值模擬應(yīng)用[J]. 齊文彪,丁曼. 吉林水利. 2017(08)
[8]基于MIKE水動(dòng)力模型的渭河下游防洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估決策支持系統(tǒng)研究[J]. 章新川,羅小康. 陜西水利. 2017(04)
[9]三峽水庫(kù)水溫對(duì)浮游植物群落演替和多樣性的影響[J]. 張歡,張佳磊,劉德富,劉璇,貢丹丹. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]流域磷素面源污染產(chǎn)生與輸移空間分異特征[J]. 李文超,翟麗梅,劉宏斌,雷秋良,張亮,劉申,任天志,胡萬(wàn)里,付斌. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(02)
博士論文
[1]三峽庫(kù)區(qū)氮、磷面源污染負(fù)荷模擬及水質(zhì)評(píng)價(jià)[D]. 王丹.西南大學(xué) 2016
[2]重慶三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防治研究[D]. 肖新成.西南大學(xué) 2015
[3]黃河口高濃度泥沙異重流過(guò)程:現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與數(shù)值模擬[D]. 王燕.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于GIS和RS的三峽庫(kù)區(qū)土地利用變化對(duì)支流水質(zhì)(水系)影響研究[D]. 王聰.重慶大學(xué) 2017
[2]基于MIKE11水質(zhì)模型的水環(huán)境容量計(jì)算研究[D]. 張斯思.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]雅魯藏布江桑日河段河床演變數(shù)值模擬研究[D]. 李曉偉.重慶交通大學(xué) 2016
[4]城市融雪徑流變化下松花江水質(zhì)的多維響應(yīng)研究[D]. 王宏.哈爾濱師范大學(xué) 2016
[5]基于WASP水質(zhì)模型的荊江河段水質(zhì)模擬與預(yù)測(cè)研究[D]. 姚貴澤.華中科技大學(xué) 2016
[6]基于AnnAGNPS模型的小流域土地利用最佳管理措施研究[D]. 白靜.山西大學(xué) 2014
[7]基于EFDC的鄱陽(yáng)湖水動(dòng)力研究[D]. 熊雄.南昌大學(xué) 2014
[8]基于EFDC的密云水庫(kù)水環(huán)境及應(yīng)急處理模型研究[D]. 楊倩.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[9]基于EFDC的尹府水庫(kù)水質(zhì)數(shù)值模擬及預(yù)測(cè)[D]. 苗曉雨.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[10]鵲山水庫(kù)沉沙條渠水功能區(qū)劃與水質(zhì)模擬研究[D]. 劉夏明.北京林業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3394594
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三峽庫(kù)區(qū)的地理位置
2 基于 EFDC 的三峽庫(kù)區(qū)模型構(gòu)建FDC 模型是一個(gè)開(kāi)源的地表水建模系統(tǒng),它有機(jī)地將水動(dòng)力、泥沙質(zhì)等模用一個(gè)單一的源代碼完全集成。該模型由美國(guó)弗吉尼亞海洋IMS)和威廉瑪麗學(xué)院的海洋科學(xué)學(xué)院于 1988 年共同開(kāi)發(fā)。最初 利用 Fortran77 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的一個(gè)水環(huán)境開(kāi)源軟件,后由美國(guó)國(guó)家環(huán),改用 Fortran95 進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)優(yōu)化。在這之后又先后經(jīng)歷了 EFHydro、EFDC_GVC、EFDC_DSI 等版本的改進(jìn)后,有了現(xiàn)在的 EFDC,并且發(fā)展為各研究所、高校、環(huán)保部門(mén)廣泛應(yīng)用的水環(huán)境模擬工EFDC 模型概述FDC 模型主要由水動(dòng)力、水質(zhì)、標(biāo)量輸運(yùn)、有毒物質(zhì)及沉積物等模用以來(lái)模擬包括河流、湖泊、河口、水庫(kù)、濕地、近岸海域等地表場(chǎng)、水質(zhì)、物質(zhì)傳輸和生物化學(xué)過(guò)程的模型,其結(jié)構(gòu)關(guān)系圖如圖 2.1.1
2 基于 EFDC 的三峽庫(kù)區(qū)模型構(gòu)建水動(dòng)力模塊控制方程求解型求解是數(shù)學(xué)模型極為重要的組成部分,主要的求解方法包括解析然而對(duì)于數(shù)學(xué)模型要得到精確的解析解幾乎是不可能的,因此基本解。數(shù)值法求解包括有限差分法、有限體積法、邊界單元法和有限學(xué)模型求解多采用前面兩者。EFDC 模型的動(dòng)力學(xué)方程,即方程( 2.2)一采用的是結(jié)合了有限體積法和有限差分法的二階精度的空間有限差方程,在水平和垂直方向上采用六面體的交錯(cuò)網(wǎng)格,如圖 2.1.2 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SWAT模型的資水流域徑流模擬[J]. 張愛(ài)玲,王韶偉,汪萍,商照榮. 水文. 2017(05)
[2]基于SWAT模型的州河流域非點(diǎn)源污染模擬[J]. 徐寧,高金強(qiáng),王潛. 海河水利. 2017(05)
[3]三峽庫(kù)區(qū)(重慶段)植被時(shí)空變化與生態(tài)屏障建設(shè)研究[J]. 周李磊,官冬杰. 三峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè). 2017(03)
[4]三峽庫(kù)區(qū)典型支流水質(zhì)模型及其參數(shù)敏感性分析[J]. 李亞軍,程瑤,王雨春. 人民長(zhǎng)江. 2017(16)
[5]基于WASP對(duì)渝河NH3-N排放方案的研究[J]. 徐盼盼,楊咪,錢(qián)會(huì),李亞斌,林濤. 環(huán)境工程. 2017(08)
[6]三峽庫(kù)區(qū)長(zhǎng)江干流及主要支流氮磷葉綠素變化趨勢(shì)研究[J]. 彭福利,何立環(huán),于洋,魏復(fù)盛. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(08)
[7]基于MIKE11模型的吉林省渾江河道一維數(shù)值模擬應(yīng)用[J]. 齊文彪,丁曼. 吉林水利. 2017(08)
[8]基于MIKE水動(dòng)力模型的渭河下游防洪風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估決策支持系統(tǒng)研究[J]. 章新川,羅小康. 陜西水利. 2017(04)
[9]三峽水庫(kù)水溫對(duì)浮游植物群落演替和多樣性的影響[J]. 張歡,張佳磊,劉德富,劉璇,貢丹丹. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]流域磷素面源污染產(chǎn)生與輸移空間分異特征[J]. 李文超,翟麗梅,劉宏斌,雷秋良,張亮,劉申,任天志,胡萬(wàn)里,付斌. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2017(02)
博士論文
[1]三峽庫(kù)區(qū)氮、磷面源污染負(fù)荷模擬及水質(zhì)評(píng)價(jià)[D]. 王丹.西南大學(xué) 2016
[2]重慶三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染防治研究[D]. 肖新成.西南大學(xué) 2015
[3]黃河口高濃度泥沙異重流過(guò)程:現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與數(shù)值模擬[D]. 王燕.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于GIS和RS的三峽庫(kù)區(qū)土地利用變化對(duì)支流水質(zhì)(水系)影響研究[D]. 王聰.重慶大學(xué) 2017
[2]基于MIKE11水質(zhì)模型的水環(huán)境容量計(jì)算研究[D]. 張斯思.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]雅魯藏布江桑日河段河床演變數(shù)值模擬研究[D]. 李曉偉.重慶交通大學(xué) 2016
[4]城市融雪徑流變化下松花江水質(zhì)的多維響應(yīng)研究[D]. 王宏.哈爾濱師范大學(xué) 2016
[5]基于WASP水質(zhì)模型的荊江河段水質(zhì)模擬與預(yù)測(cè)研究[D]. 姚貴澤.華中科技大學(xué) 2016
[6]基于AnnAGNPS模型的小流域土地利用最佳管理措施研究[D]. 白靜.山西大學(xué) 2014
[7]基于EFDC的鄱陽(yáng)湖水動(dòng)力研究[D]. 熊雄.南昌大學(xué) 2014
[8]基于EFDC的密云水庫(kù)水環(huán)境及應(yīng)急處理模型研究[D]. 楊倩.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[9]基于EFDC的尹府水庫(kù)水質(zhì)數(shù)值模擬及預(yù)測(cè)[D]. 苗曉雨.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[10]鵲山水庫(kù)沉沙條渠水功能區(qū)劃與水質(zhì)模擬研究[D]. 劉夏明.北京林業(yè)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3394594
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