本文關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線干渠內(nèi)排段地表水與地下水耦合模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：南水北調(diào)中線工程是為解決水資源分布不均,實(shí)現(xiàn)水資源合理配置而興建的一項(xiàng)大型跨流域調(diào)水工程。確保調(diào)水水質(zhì)安全是使南水北調(diào)工程實(shí)現(xiàn)供水效益的前提,是評價(jià)其成敗的關(guān)鍵依據(jù)。在工程設(shè)計(jì)及建設(shè)過程中,為減輕地下水揚(yáng)壓力對干渠的不良影響,采用單向逆止式的排水系統(tǒng),致使地下水和干渠水存在緊密的水力聯(lián)系,導(dǎo)致內(nèi)排段沿線受污染的地下水將直接對工程的水質(zhì)安全造成威脅,內(nèi)排段長達(dá)400余公里。因此,開展內(nèi)排段地表水與地下水的耦合模擬研究,對確�？偢汕|(zhì)安全具有重要意義。本文以河北保定西部山區(qū)內(nèi)排段為研究對象,基于Excel建立地表水與地下水的耦合模型,實(shí)現(xiàn)了地下水與總干渠之間通過逆止閥的水量交換與溶質(zhì)運(yùn)移的定量分析。本論文將總干渠與地下水分別作為一個(gè)完整的系統(tǒng)進(jìn)行研究,根據(jù)總干渠的水動力條件以及污染物質(zhì)的輸運(yùn)特征,建立了一維圣維南水流模型及一維對流-擴(kuò)散水質(zhì)模型,調(diào)查分析區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件,建立了一維穩(wěn)定地下水流模型及一維溶質(zhì)運(yùn)移模型。根據(jù)逆止閥安裝工況,以水位差為變量求解地表水與地下水的耦合模型,采用Extensible Markup Language、Visual Basic Application語言開發(fā)了通用的數(shù)值模擬模型,經(jīng)驗(yàn)證模型的求解精度滿足模擬要求。通過研究區(qū)內(nèi)總干渠兩側(cè)地下水環(huán)境的調(diào)查分析,以小王京村的典型污染物為研究對象,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件,利用開發(fā)的地表水與地下水的耦合模擬模型,模擬預(yù)測在不同工況條件下地下水水質(zhì)變化對干渠水的水質(zhì)影響,模擬結(jié)果顯示:(1)按總干渠Q=150m3/s流量模擬,地下水通過逆止閥補(bǔ)給干渠的水量為663m3/d,對干渠水動力條件影響很小;(2)干渠處地下水中硝酸根離子濃度最高為479mg/L時(shí),通過逆止閥補(bǔ)給干渠后,對干渠水中硝酸根離子濃度貢獻(xiàn)值為0.47mg/L;(3)通過突發(fā)污染事故模擬,污染物運(yùn)移到放水河渡槽的時(shí)間為3960s。
【關(guān)鍵詞】：南水北調(diào)中線 Excel 耦合模型 溶質(zhì)運(yùn)移 逆止閥
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X52;TV68
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 引言11-18
• 1.1 研究背景和選題意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 地表水與地下水方程耦合模擬現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 集成耦合模型研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 基于Excel的數(shù)值模擬現(xiàn)狀15
• 1.3 存在問題15-16
• 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線16-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容16
• 1.4.2 技術(shù)路線16-18
• 第2章 研究區(qū)概況18-26
• 2.1 自然地理概況18-19
• 2.1.1 氣象18
• 2.1.2 水文18-19
• 2.2 地形地貌19
• 2.3 地層巖性19-21
• 2.4 地質(zhì)構(gòu)造21
• 2.5 區(qū)域水文地質(zhì)條件21-22
• 2.5.1 含水層組及其特征21
• 2.5.2 地下水補(bǔ)、徑、排特征21-22
• 2.6 中線工程概況22-23
• 2.7 區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀23-26
• 第3章 地下水?dāng)?shù)值模擬模型26-31
• 3.1 概念模型26-27
• 3.2 數(shù)學(xué)模型27-31
• 3.2.1 一維地下水流模型27-28
• 3.2.2 一維溶質(zhì)運(yùn)移模型28-31
• 第4章 明渠數(shù)值模擬模型31-42
• 4.1 明渠水動力數(shù)學(xué)模型31-37
• 4.1.1 一維圣維南方程組31
• 4.1.2 控制方程的離散及求解31-33
• 4.1.3 初始邊界條件33-37
• 4.2 明渠溶質(zhì)運(yùn)移模型37-40
• 4.2.1 數(shù)學(xué)模型37
• 4.2.2 控制方程的離散及求解37-40
• 4.3 耦合模型40-42
• 第5章 基于EXCEL的可視化實(shí)現(xiàn)42-59
• 5.1 界面設(shè)計(jì)42-45
• 5.1.1 功能區(qū)設(shè)計(jì)42-43
• 5.1.2 數(shù)據(jù)錄入43
• 5.1.3 結(jié)果輸出43-45
• 5.2 數(shù)學(xué)函數(shù)的可視化實(shí)現(xiàn)45-54
• 5.2.1 地下水模型的可視化求解45-47
• 5.2.2 耦合模型的可視化求解47-49
• 5.2.3 明渠數(shù)值模型的可視化求解49-54
• 5.3 EXCEL中模型結(jié)果驗(yàn)證54-59
• 5.3.1 地下水模型結(jié)果驗(yàn)證54-56
• 5.3.2 明渠模型結(jié)果驗(yàn)證56-59
• 第6章 模型應(yīng)用59-69
• 6.1 污染物現(xiàn)狀預(yù)測與結(jié)果分析59-67
• 6.1.1 地下水?dāng)?shù)值模擬59-62
• 6.1.2 明渠數(shù)值模擬62-64
• 6.1.3 現(xiàn)狀預(yù)測與結(jié)果分析64-67
• 6.2 突發(fā)污染事故模擬預(yù)測67-69
• 第7章 結(jié)論與建議69-71
• 結(jié)論69
• 建議69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 附錄77-93

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王文科;李俊亭;王釗;馮西洲;徐敏;王文明;楊麗君;;河流與地下水關(guān)系的演化及若干科學(xué)問題[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2007年02期

2 蔣業(yè)放,張興有;河流與含水層水力耦合模型及其應(yīng)用[J];地理學(xué)報(bào);1999年06期

3 周超峰;;基于Excel單變量的河渠水面曲線計(jì)算[J];河南水利與南水北調(diào);2013年14期

4 周劍;程國棟;王根緒;李新;胡曉農(nóng);韓旭軍;;綜合遙感和地下水?dāng)?shù)值模擬分析黑河中游三水轉(zhuǎn)化及其對土地利用的響應(yīng)[J];自然科學(xué)進(jìn)展;2009年12期

  本文關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線干渠內(nèi)排段地表水與地下水耦合模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：413062