基于Delft3D模型的呼倫湖水質(zhì)水動力數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2017-06-28 15:16
本文關(guān)鍵詞:基于Delft3D模型的呼倫湖水質(zhì)水動力數(shù)值模擬,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:草原湖泊是孕育草原生命的搖籃,是維系當?shù)鼐用袼垂┙o和周邊生態(tài)環(huán)境需水的重要途徑,也是制約區(qū)域經(jīng)濟社會穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展的重要因素。由于草原湖泊周邊地勢開闊,蒸散發(fā)強烈,其具有明顯的生態(tài)脆弱性,其水質(zhì)狀況在不同時期也有顯著差異。近年來,由于全球氣候變暖,以及社會經(jīng)濟的發(fā)展等導致呼倫湖湖泊面積萎縮和湖泊水質(zhì)變差。在水資源并不豐富的草原地區(qū)造成水質(zhì)性缺水,嚴重制約了當?shù)厣鐣目沙掷m(xù)發(fā)展。因此,采用科學的手段合理地利用湖泊的資源,使人類社會與自然環(huán)境和諧發(fā)展已成為時代的要求。由于呼倫湖地處中俄蒙3國交界,位于我國最大的陸運口岸城市滿洲里東南部,其水質(zhì)狀況十分重要。因此調(diào)查清楚呼倫湖水質(zhì)變化情況已勢在必行。而水動力又是水質(zhì)變化的基礎(chǔ),然而關(guān)于呼倫湖水動力方面的調(diào)查又十分匱乏,因此本文以呼倫湖為研究對象,在調(diào)查清楚近3年呼倫湖水質(zhì)變化情況的基礎(chǔ)上,利用Delft3D建立水質(zhì)水動力模型,動態(tài)模擬呼倫湖水動力與水質(zhì)的變化情況,以期為呼倫湖及其周邊生態(tài)環(huán)境的保護提供科學的治理政策。研究結(jié)果表明,呼倫湖水質(zhì)總體為地表水V類甚至為劣V類標準。主成分分析顯示影響呼倫湖水環(huán)境的主要因素在不同時期是不同的,7月為水溫、總氮,溶解氧,9月為磷鹽、水溫、pH。并根據(jù)所測13項水質(zhì)指標的內(nèi)在聯(lián)系將呼倫湖水體劃分為不同區(qū)域:7月聚為四類,分別是A10、D7為一類,D11、E8、F5聚為一類,G2、H3、12聚為另一類,F9、G8聚為一類;9月聚為兩大類,分別是B9、D7、G2、12聚為一類,E8、F5、G8、H3、15、F9聚為另一類。這為呼倫湖分時段分區(qū)域重點治理提供了科學依據(jù)。在構(gòu)建呼倫湖水質(zhì)水動力模型的過程中,本研究忽略次要因素,以重金屬砷與化學需氧量為主要研究對象科學合理地搭建了呼倫湖水環(huán)境動態(tài)演化模型。研究發(fā)現(xiàn),呼倫湖沿湖岸地帶水動力條件良好,湖中心區(qū)域水動力條件次之,并且烏都魯漁場、小河口漁場、雙山子漁場在特定水情風況下產(chǎn)生較高水位變化。水質(zhì)主要呈現(xiàn)污染高負荷區(qū)域?qū)魝惡辈克蜉^南部水域影響大,并在南部中心處形成重金屬砷與化學需氧量均較小的地帶。為呼倫湖的科學治理與水資源的合理利用提供參考價值。
【關(guān)鍵詞】:呼倫湖 水質(zhì)評價 時空變化 影響因子 Delft3D模型模擬
【學位授予單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TV131.2;X143
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-11
- 1 引言11-18
- 1.1 選題依據(jù)及研究意義11-14
- 1.1.1 選題背景及依據(jù)11-13
- 1.1.2 研究目的及意義13-14
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.1 湖泊水動力模型研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.3 湖泊水質(zhì)水動力耦合模型研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線16-18
- 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
- 1.3.2 技術(shù)路線17-18
- 2 呼倫湖概況18-24
- 2.1 呼倫湖地理自然氣候概況18-23
- 2.1.1 呼倫湖地理概述18-19
- 2.1.2 呼倫湖氣候概述19-22
- 2.1.3 呼倫湖水文概述22-23
- 2.2 呼倫湖污染概況23-24
- 3 Delft3D模型概述24-31
- 3.1 水動力25-29
- 3.1.1 水動力模塊基本原理25
- 3.1.2 水動力模塊子模塊介紹25-26
- 3.1.3 基本假設(shè)與方程26-29
- 3.2 水質(zhì)29-31
- 3.2.1 水質(zhì)模塊原理29
- 3.2.2 水質(zhì)模塊子模塊介紹29-30
- 3.2.3 基本假設(shè)方程30-31
- 4 呼倫湖水質(zhì)時空變化31-44
- 4.1 測定方法與數(shù)據(jù)分析31-32
- 4.2 呼倫湖水環(huán)境特征分析32-33
- 4.3 不同時期呼倫湖水質(zhì)特征分析33-40
- 4.3.1 不同時期呼倫湖水體化學需氧量變化特征33-34
- 4.3.2 不同時期呼倫湖氮、磷含量變化特征34-38
- 4.3.3 不同時期呼倫湖水體葉綠素a含量變化特征38-40
- 4.4 呼倫湖湖流域不同時期理化因子的主成分分析40-43
- 4.5 本章小結(jié)43-44
- 5. 呼倫湖水動力模擬44-65
- 5.1 模型的建立與可行性驗證44-52
- 5.1.1 邊界條件的確定44-45
- 5.1.2 計算網(wǎng)格的剖分45-46
- 5.1.3 模型參數(shù)的選取與率定46-52
- 5.2 模型驗證52-56
- 5.3 典型風況下呼倫湖水體流場特征56-63
- 5.3.1 風56-57
- 5.3.2 建立風場模型57-58
- 5.3.3 西北風315°作用下的流場水位模擬58-59
- 5.3.4 西風270°作用下的流場水位模擬59-61
- 5.3.5 西南風225°作用下的流場水位模擬61-62
- 5.3.6 三種典型風況下觀測點流場情況對比62-63
- 5.4 本章小結(jié)63-65
- 6 呼倫湖污染物質(zhì)遷移數(shù)值模擬——以COD、重金屬砷為例65-73
- 6.1 呼倫湖重金屬砷與COD的污染特性65-66
- 6.2 水質(zhì)模型的建立及驗證66-70
- 6.2.1 模型的建立66-68
- 6.2.2 模型參數(shù)的選取與率定68-70
- 6.2.3 模型的驗證70
- 6.3 模擬結(jié)果的分析70-72
- 6.4 本章小結(jié)72-73
- 7 結(jié)論與展望73-75
- 7.1 結(jié)論73-74
- 7.2 不足與展望74-75
- 致謝75-77
- 參考文獻77-80
- 作者簡介80
【相似文獻】
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張立杰;基于Delft3D模型的呼倫湖水質(zhì)水動力數(shù)值模擬[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2016年
本文關(guān)鍵詞:基于Delft3D模型的呼倫湖水質(zhì)水動力數(shù)值模擬,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:494334
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