水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化作為一個(gè)全球性的環(huán)境問(wèn)題，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。隨著 對(duì)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化機(jī)理的深入研究和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，富營(yíng)養(yǎng)化的數(shù)學(xué)模 擬已有了長(zhǎng)足進(jìn)步。本文針對(duì)大型水體水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化形成機(jī)理及數(shù)學(xué)模擬中的 若干問(wèn)題進(jìn)行了較為系統(tǒng)、深入的研究，首先對(duì)水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的數(shù)學(xué)模擬在近 三十年來(lái)取得的進(jìn)展，做了綜合評(píng)述；從全球氮、磷循環(huán)的角度分析了造成水 體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因，論述了富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程中藻類(lèi)、氮、磷等主要因素所發(fā) 生的各種生物、化學(xué)和物理變化，討論了水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上， 較為深入地研究了富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)模型、二維生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型、隨機(jī)富營(yíng)養(yǎng)化模 型和面污染模型所涉及的理論和技術(shù)問(wèn)題。本文獲得的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為： 提出了建立能很好擬合復(fù)雜邊界的二維生態(tài)動(dòng)力學(xué)富營(yíng)養(yǎng)化模型的方法。 目前已有的湖泊富營(yíng)養(yǎng)化模型大都采用直角坐標(biāo)系統(tǒng)，適用于邊界相對(duì)比較簡(jiǎn) 單的寬廣水域。對(duì)于河川型水庫(kù)，由于其邊界曲折復(fù)雜，已經(jīng)建立的富營(yíng)養(yǎng)化 模型就難以適用。本文中采用正交邊界擬合坐標(biāo)變換方法，將不規(guī)則的水庫(kù)平 面域變換成便于計(jì)算的矩形域以克服上述困難，從而使建立的富營(yíng)養(yǎng)化模型能 夠適用于邊界復(fù)雜的水域。 國(guó)內(nèi)外利用隨機(jī)微分方程來(lái)研制河流水質(zhì)模型已不鮮見(jiàn)，但利用隨機(jī)微分 方程來(lái)研究湖泊、水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化模型并不多見(jiàn)。由于水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程可認(rèn)為 是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，因此本文提出用隨機(jī)微分方程描述水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程，并采 用解析解法和數(shù)值解法對(duì)方程進(jìn)行求解。隨機(jī)富營(yíng)養(yǎng)化模型比確定性富營(yíng)養(yǎng)化 模型優(yōu)越之處在于它可以提供關(guān)于濃度變化的概率統(tǒng)計(jì)特性，比較符合科學(xué)實(shí) 際。 此外，本文在水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、濕潤(rùn)地區(qū)面源污染模型研制及富營(yíng) 養(yǎng)化治理方法的實(shí)驗(yàn)研究等方面也做了一些嘗試，得出了一些有用的結(jié)論。
【學(xué)位單位】：河海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2002
【中圖分類(lèi)】：X703
【部分圖文】：

4.2.2.1節(jié)點(diǎn)變量布置網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)變量采用交錯(cuò)布置，即在網(wǎng)格中心布置水位變量，在網(wǎng)格四邊布置相應(yīng)的流速變量，這種布置有利于解決動(dòng)邊界問(wèn)題。圖4一ro和4一H分別為物理平面及變換平面上的節(jié)點(diǎn)變量示意圖。從圖4一n中可見(jiàn)，流速u(mài)有N娜個(gè)節(jié)點(diǎn)，流速v有乙協(xié)刀‘乙吟刀個(gè)節(jié)點(diǎn)，水位了有阿子刀w個(gè)節(jié)點(diǎn)。4.2.2.2邊界條件固壁(岸邊)邊界處只布置了法向流速v，當(dāng)邊界處有排水時(shí)，v取排水流速，否則采用不穿透條件眼沿邊界上v二0。在計(jì)算中用到邊界外流速u(mài)，采用對(duì)稱(chēng)假定，即假定邊界的法線方向u的變化率為零。上、下游邊界條件根據(jù)具體情況來(lái)定
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