大壩建成后,壩前水位抬高,下泄水溫與原河道水溫相差明顯,致使原河床潛流帶內(nèi)溫度場發(fā)生變化,對該區(qū)域內(nèi)的生態(tài)健康、物質(zhì)與能量交換有較大的影響,因此,研究水溫T、流速V、水位H、河床滲透系數(shù)k和沙坡高度h對大壩下游河床潛流帶溫度場的影響規(guī)律有重要意義。本文利用CFD-Fluent及COMSOL Multiphysics軟件,基于雷諾平均方程(N-S方程)、k～ω湍流模型、Darcy方程及熱傳導(dǎo)方程,構(gòu)建大壩下游河床地表水-地下水耦合模型;通過Morris全局靈敏度分析方法探討單因素影響及多因素影響下大壩下游河床潛流帶溫度場變化情況。本文的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)基于構(gòu)建的二維地表水-地下水耦合模型,由單一影響因素分析可知,迎水面大約1/2處出現(xiàn)壓力峰值,沙坡波峰出現(xiàn)壓力波谷值,背水面為負(fù)壓區(qū);靠近河床表面深度大約0.1～0.2m區(qū)域內(nèi)受河水溫度影響較為明顯,監(jiān)測點(2.75,-0.1)、(2.75,-0.2)在模擬24h完成時刻前溫度均已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);并且在沙坡下部會出現(xiàn)一個半圓的低溫區(qū)域,同時隨著河床潛流帶在垂直方向上的深度加大,水溫對其影響逐漸減弱。(2)由Morris全局靈敏度分析可...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1潛流帶示意圖

前葉水電發(fā)展必將進(jìn)入黃金時期，在近二、三十年內(nèi)，我國將成為世國[3-4]。為保證人們生命財產(chǎn)安全、提高生活質(zhì)量和促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)，對大壩上、下游河流水位、流速及水溫都有很大的影響。從總體來河流水位、流速及水溫發(fā)生變化，從而對河流潛流帶內(nèi)的生態(tài)健康有流帶是顆粒和溶質(zhì)交換、新陳代謝和物....

圖2-1多孔介質(zhì)滲流單元體示意圖

圖2-1多孔介質(zhì)滲流單元體示意圖Fig.2-1Schematicdiagramofporousmediainporousmedia心M(x,y,z)處的質(zhì)量滲流速度在各坐標(biāo)軸上的分量分別為下水密度。dt時間內(nèi)，通過垂直于x方向上的單元體表....

圖2-2多孔介質(zhì)熱量運移單元示意圖

圖2-2多孔介質(zhì)熱量運移單元示意圖Fig2-2Schematicdiagramofheattransferunitofporousmedium.水熱對流作用作用，在dt時間內(nèi)，沿x軸方向流入和流出單元體的熱量差為：12,,,,fw....

圖3-6初始條件下研究區(qū)域x=2.0～3.5m壓力分布云圖

由于只改變河水溫度并不會使河床表面壓力分布出現(xiàn)變化，因此河床表面壓力為初始水力邊界條件下（即流速v=0.14m/s，水深H=0.1mm，沙坡高度h=0.05m）所計算得出的壓力。由圖3-6(a)壓力分布云圖可知，在迎水面大約1/2處出現(xiàn)壓力峰值，壓力最大值大約為4.73Pa....

本文編號：4026400