湖泊是內(nèi)陸地區(qū)重要的淡水儲備源,然而隨著全球氣候變化和人類社會經(jīng)濟(jì)活動加劇,使得湖泊水環(huán)境面臨嚴(yán)重威脅。水溫是湖泊水環(huán)境中最重要的影響因素之一,是水體各種理化生現(xiàn)象和動力過程的基礎(chǔ)。影響湖泊水溫的因素眾多,主要有:太陽輻射、氣溫、相對濕度、云量和風(fēng)速等,其中,太陽輻射作為湖泊水體的主要熱源,水溫很大程度由太陽輻射所決定。目前大多數(shù)湖泊水溫模型中有關(guān)太陽輻射熱通量的計(jì)算方法忽視了不同深度的水體對太陽輻射衰減程度不同,采用統(tǒng)一光衰減系數(shù),并將所有湖泊的水面吸收率視為定值,有的甚至直接忽略了水面吸收率。針對傳統(tǒng)太陽輻射熱通量計(jì)算方法的不足,本文從水面吸收率和光衰減系數(shù)兩個方面出發(fā),采用兩個不同的衰減系數(shù)來分層量化表層衰減和深層衰減,并指出由于湖泊中物質(zhì)濃度的不同,對太陽光的吸收系數(shù)不同,從而導(dǎo)致水面吸收率并非所有湖泊均為同一常數(shù),建立了改進(jìn)的太陽輻射熱通量計(jì)算模型。本文首先對湖泊的水熱交換機(jī)理研究進(jìn)行了研究,并通過相關(guān)關(guān)系分析,甄別出影響東湖水溫變化的主要?dú)庀笠蜃印Ｈ缓罄肅#語言開發(fā)了相關(guān)程序,采用算子分裂法分步離散控制方程。以東湖為研究對象,簡述了東湖水溫分布概況,將改進(jìn)的太陽輻射熱通量... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 水溫模型研究現(xiàn)狀
        1.2.1 經(jīng)驗(yàn)法
        1.2.2 數(shù)學(xué)模型法
    1.3 太陽輻射熱通量計(jì)算
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 湖泊水熱交換機(jī)理研究
    2.1 湖泊自然水溫分布特性
        2.1.1 湖泊水溫時空分布
        2.1.2 水溫分層及其影響因素
    2.2 氣象要素時空變化規(guī)律及其與水溫關(guān)系的研究
    2.3 湖泊表面熱通量
        2.3.1 輻射熱通量
        2.3.2 蒸發(fā)熱通量
        2.3.3 對流熱通量
    2.4 本章小結(jié)
3 改進(jìn)的太陽輻射熱通量計(jì)算方法
    3.1 太陽輻射熱通量計(jì)算方法
    3.2 湖泊水體固有光學(xué)特性
        3.2.1 純水的光學(xué)特性
        3.2.2 CDOM的光學(xué)特性
        3.2.3 非色素顆粒物的光學(xué)特性
        3.2.4 浮游植物的光學(xué)特性
    3.3 光衰減系數(shù)的參數(shù)化
        3.3.1 光衰減系數(shù)的計(jì)算式
        3.3.2 光衰減系數(shù)與透明度的關(guān)系
    3.4 基于雙衰減系數(shù)的太陽輻射熱通量計(jì)算方法
    3.5 本章小結(jié)
4 湖泊三維水溫模型
    4.1 水溫控制方程
        4.1.1 笛卡爾坐標(biāo)系下的控制方程
        4.1.2 準(zhǔn)拉格朗日坐標(biāo)系
        4.1.3 σ坐標(biāo)系
        4.1.4 垂向σ坐標(biāo)系下的控制方程
    4.2 邊界條件
    4.3 控制方程的數(shù)值求解
    4.4 本章小結(jié)
5 湖泊三維水溫模型的應(yīng)用
    5.1 研究區(qū)概況
    5.2 參數(shù)影響分析
    5.3 計(jì)算參數(shù)
    5.4 模擬結(jié)果與分析
        5.4.1 水平水溫分布
        5.4.2 垂向水溫分布
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]陸面水體與大氣之間的熱傳輸研究[J]. 孫菽芬,顏金鳳,夏南,李倩.  中國科學(xué)（G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)）. 2008(06)
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博士論文
[1]湖泊三維水動力水質(zhì)模型研究與應(yīng)用[D]. 田勇.華中科技大學(xué) 2012
[2]大型深水庫的水溫預(yù)測研究[D]. 鄧云.四川大學(xué) 2003



本文編號：3657613