丁壩是河道整治工程中常見的水工構(gòu)筑物。在河流中修建丁壩能夠顯著地改變其周圍的水流結(jié)構(gòu),對污染物在水體中的遷移擴散有著重要的影響。然而,鮮有研究對丁壩的自身材料進行改進,使其本身具有一定的污染物吸附降解效率,成為“生態(tài)丁壩”。此外,現(xiàn)有研究大多只考慮了丁壩在河流中的單一幾何布置參數(shù)對河流水動力或污染物遷移的影響,沒有考慮不同布置參數(shù)之間的關聯(lián)性或綜合影響。因此,通過實驗與模擬的方法研究生態(tài)丁壩在河道中的水質(zhì)凈化及污染物遷移擴散效果,對河道的綜合整治具有重要的理論和現(xiàn)實意義。針對目前缺乏生態(tài)丁壩水質(zhì)凈化效果的研究現(xiàn)狀,采用生物沸石為丁壩材料制作生態(tài)丁壩,構(gòu)建水槽試驗模型,探究不同布設方式的生態(tài)丁壩(單丁壩、對口丁壩、錯口丁壩)對河流污染物氨氮(NH₃-N)的去除效果。其次,基于水槽試驗的數(shù)據(jù)建立MIKE21生態(tài)丁壩模型并將模型應用于江蘇省無錫市新吳區(qū)徐塘橋河唐家里段支流,基于正交試驗探究生態(tài)丁壩群的幾何布置參數(shù)(丁壩挑角、丁壩長度、丁壩間距)對河流水質(zhì)改善的影響。最后,以徐塘橋河唐家里段干支流交匯區(qū)域為研究區(qū)域,建立River2D魚類棲息地模型,探究生態(tài)丁壩群對該河段...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 丁壩研究現(xiàn)狀
        1.2.2 河流水質(zhì)模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.3 河流魚類棲息地數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 研究思路與內(nèi)容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 生態(tài)丁壩對河流水質(zhì)凈化的試驗研究
    2.1 試驗設計
        2.1.1 水槽模型裝置的搭建
        2.1.2 生態(tài)丁壩的制作
        2.1.3 試驗儀器與藥品
        2.1.4 試驗方案
        2.1.5 水樣采集與分析
        2.1.6 流速與流量測量
    2.2 試驗結(jié)果與分析
        2.2.1 天然沸石丁壩與生物沸石丁壩水質(zhì)凈化效果對比
        2.2.2 生態(tài)丁壩布設方式與進水流量對水質(zhì)凈化效果的影響
        2.2.3 生態(tài)丁壩布設方式對斷面平均流速的影響
    2.3 本章小結(jié)
第3章 生態(tài)丁壩群幾何布置參數(shù)對河流水質(zhì)的影響模擬
    3.1 研究區(qū)域概況
        3.1.1 地理位置與氣候水文特征
        3.1.2 區(qū)域水質(zhì)關鍵性問題及解決方案
    3.2 正交試驗設計
        3.2.1 正交試驗因素水平選擇
        3.2.2 正交表設計
    3.3 生態(tài)丁壩群水質(zhì)模擬
        3.3.1 MIKE21數(shù)學模型及其數(shù)值解法
        3.3.2 模擬區(qū)域網(wǎng)格剖分
        3.3.3 邊界條件與初始條件
        3.3.4 參數(shù)率定
        3.3.5 模型驗證
        3.3.6 模擬結(jié)果與分析
    3.4 正交結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 生態(tài)丁壩群對河流魚類棲息地影響的數(shù)值模擬
    4.1 River2D數(shù)學模型
        4.1.1 水動力模型控制方程
        4.1.2 魚類棲息地模型控制方程
    4.2 模型建立與驗證
        4.2.1 模擬區(qū)域網(wǎng)格剖分
        4.2.2 邊界條件與初始條件
        4.2.3 特征物種及其適宜性曲線
        4.2.4 模型驗證
    4.3 模擬結(jié)果分析
        4.3.1 水動力模擬結(jié)果
        4.3.2 魚類棲息地模擬結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3833318