本文關(guān)鍵詞：基于EFDC模型的御臨河回水區(qū)水動力數(shù)值模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三峽工程是當(dāng)今世界上最大的水利水電樞紐工程,現(xiàn)在三峽工程在防洪、灌溉、航運、發(fā)電和旅游等方面發(fā)揮著巨大的作用和效益,但是三峽工程可能造成的一些環(huán)境和生態(tài)方面的影響,也越來越受到人們的關(guān)注。隨著三峽工程的運行,周期性的蓄放過程給上游水體的水文情勢帶來了巨大的改變,庫區(qū)支流完全受到了回水的影響,其生態(tài)環(huán)境也發(fā)生了巨大的改變。目前庫區(qū)受回水影響的支流都出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化,而水動力學(xué)特征是造成這種改變的很重要的原因之一。為了了解庫區(qū)支流的水動力是如何受三峽蓄放過程的影響,本文以重慶市江北區(qū)的御臨河為研究對象,利用環(huán)境流體力學(xué)代碼EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型建立了御臨河水動力學(xué)數(shù)值模型,并利用實測的水位數(shù)據(jù)、流速數(shù)據(jù)對模型的參數(shù)率定和模擬結(jié)果進行驗證。主要研究結(jié)論如下:①為了獲得更好的模擬結(jié)果,利用Delft3D軟件圍繞御臨河河岸線繪制了御臨河水動力模型的正交曲線網(wǎng)格,由于御臨河長度太大,所以把御臨河回水區(qū)分為三段,下游斷面是河口到排花、中游斷面是排花到舒家、上游斷面是舒家到梅溪,把Delft3D生成的網(wǎng)格導(dǎo)入EFDC之中,則三段的水平網(wǎng)格各為1820個,2820個和2070個,在垂向上網(wǎng)格分為5層�；谟R河32個斷面和31條中泓線的ADCP斷面數(shù)據(jù)構(gòu)建了模型的三維水下地形圖。②利用EFDC構(gòu)建了御臨河回水區(qū)的水動力模型,模擬了兩年的御臨河在蓄水期和放水期的流場變化,并利用了ADCP獲得的實測的流速數(shù)據(jù)和水位數(shù)據(jù)對模型進行了驗證。通過對流速和水位這兩個指標(biāo)的實測結(jié)果和模擬結(jié)果對比。驗證結(jié)果顯示,河口的流速和水位驗證的平均相對誤差為9.20%和8.90%;排花的流速和水位驗證的平均相對誤差為18.00%和3.51%;舒家的流速和水位平均相對誤差為-1.62%和-13.65%;而梅溪的流速和水位驗證的平均相對誤差為21.28%和-17.75%。③御臨河的水文受到了三峽蓄水的影響,在9月中旬,回水初期的時候,三峽水庫開始蓄水,御臨河位于庫區(qū)的尾部,所以只有河口處出現(xiàn)部分回水,其它斷面沒有回水的出現(xiàn)。到11月中旬,處于回水中期,此時,河口到舒家段都處于回水區(qū),回水區(qū)的頂端為于梅溪段到舒家段的河段。到12月初時,回水末期,回水區(qū)面積達(dá)到最大,從梅溪到河口都處于回水區(qū),而且梅溪段的模擬結(jié)果顯示在12月的5號到7號,梅溪段的部分流場從負(fù)向轉(zhuǎn)到正向,其速率大小為0.12m/s-0.25m/s。實際中,12月初正是回水的末期。12月末為三峽水庫的放水初期,模擬結(jié)果顯示,回水區(qū)的流場比較雜亂,但是逐漸開始變向正向,流速也開始逐漸的變大,其速率的變化范圍為0.17m/s-0.32m/s。1月中旬的時候,處于放水中期,御臨河回水區(qū)的流場開始大面積變?yōu)檎?流速進一步增大,其值變?yōu)?.24m/s-0.35m/s;到2月中下旬的時候,處于放水末期,整個御臨河回水區(qū)的流場方向都變?yōu)檎?其速率的值域變?yōu)?.30m/s-0.55m/s,流速進一步變大,御臨河表現(xiàn)出正常河流的水文特性,這也表示,三峽水庫對御臨河的影響減到最小,長江的回水已經(jīng)不能影響御臨河的水文了。到4月份的時候,整個三峽水庫放水完成了,然后到9月份開始下一個的蓄放周期。④對御臨河重點斷面河口進行水動力模擬,模擬結(jié)果顯示:由于潮流和徑流、科式力、離心力、水流密度的影響,以及河口地形的影響,御臨河的河口,在橫向和縱向上存在著環(huán)流。在蓄水中期時,河口的環(huán)流現(xiàn)象是最明顯的。在蓄水的前期、中期、御臨河河口表層流速為正、底層流速為負(fù),蓄水后期,表層和底層流速都變?yōu)檎�。在蓄水�?河口的表層和底層的平均速率分別為0.026m/s和0.027m/s;而在放水期,表層和底層的平均速率則各為0.076m/s和0.061m/s。
【關(guān)鍵詞】：EFDC 水動力模型 三峽水庫蓄放 回水 環(huán)流
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV131.2
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究進展12-20
• 1.2.1 流量監(jiān)測工具的現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 水動力數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 常用水動力模型16-20
• 1.3 研究的目的、內(nèi)容、技術(shù)路線20-25
• 1.3.1 研究的目的20-21
• 1.3.2 研究的內(nèi)容21-23
• 1.3.3 技術(shù)路線23
• 1.3.4 研究的來源23-25
• 2 基于EFDC的御臨河回水區(qū)水動力模型構(gòu)建25-45
• 2.1 EFDC模型簡介25-31
• 2.1.1 EFDC模型的主控方程25-26
• 2.1.2 水動力方程的求解26-29
• 2.1.3 EFDC模型的結(jié)構(gòu)模塊29-30
• 2.1.4 EFDC_Explorer文件30-31
• 2.1.5 EFDC模型的應(yīng)用流程31
• 2.2 御臨河的流域概況31-33
• 2.3 計算區(qū)域網(wǎng)格劃分33-38
• 2.4 河底地形概化38-40
• 2.4.1 御臨河水下地形測量38-39
• 2.4.2 基于EFDC的御臨河河底地形概化39-40
• 2.5 水動力模型初始、邊界條件和計算參數(shù)40-43
• 2.5.1 水動力模型初始條件40-41
• 2.5.2 水動力模型界條件41-43
• 2.5.3 水動力模型有關(guān)計算參數(shù)設(shè)定43
• 2.6 本章小結(jié)43-45
• 3 御臨河回水區(qū)水動力數(shù)值模擬和結(jié)果驗證45-57
• 3.1 水動力模型的啟動45
• 3.2 水動力模型的驗證45-55
• 3.2.1 流速驗證45-50
• 3.2.2 水位驗證50-55
• 3.3 本章小結(jié)55-57
• 4 御臨河回水區(qū)蓄放周期內(nèi)的流場分析57-79
• 4.1 平面 2D流場分析57-67
• 4.1.1 回水區(qū)下游 2D流場分析57-60
• 4.1.2 回水區(qū)中游 2D流場分析60-64
• 4.1.3 回水區(qū)上游 2D流場分析64-67
• 4.2 縱向流場分析67-78
• 4.2.1 回水區(qū)下游縱向流場分析67-71
• 4.2.2 回水區(qū)中游縱向流場分析71-74
• 4.2.3 回水區(qū)上游縱向流場分析74-78
• 4.3 本章小結(jié)78-79
• 5 御臨河河口蓄放周期內(nèi)的流場分析79-87
• 5.12D平面流場分析79-80
• 5.1.1 蓄水期的 2D流場變化分析79-80
• 5.1.2 放水期的 2D流場變化分析80
• 5.1.3 三峽的蓄放過程對河口平面流場的影響分析80
• 5.2 縱向流場分析80-82
• 5.2.1 蓄水期縱向流場變化分析80-81
• 5.2.2 放水期縱向流場變化分析81-82
• 5.2.3 三峽蓄放過程對河口縱向流場的影響分析82
• 5.3 河口環(huán)流分析82-84
• 5.3.1 橫向環(huán)流82-83
• 5.3.2 縱向環(huán)流83-84
• 5.4 河口表層底層流速模擬分析84-85
• 5.5 本章小結(jié)85-87
• 6 結(jié)論與建議87-89
• 6.1 結(jié)論87-88
• 6.2 建議88-89
• 致謝89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 附錄95
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文95
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目95

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高龍華;;御臨河降雨徑流驅(qū)動力模型研究[J];人民長江;2006年04期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張敬之;追尋御臨河船筵的夢[N];廣安日報;2008年

2 熊興文;墨香御臨河 風(fēng)情繞鄰城[N];中華建筑報;2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 方俊華;重慶渝北區(qū)御臨河流域水污染治理規(guī)劃研究[D];重慶大學(xué);2004年

2 劉步云;基于EFDC模型的御臨河回水區(qū)水動力數(shù)值模擬[D];重慶大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于EFDC模型的御臨河回水區(qū)水動力數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：314138