隨著城市化進(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)湖泊水環(huán)境受到不同程度的污染,嚴(yán)重制約了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,開展湖泊水污染的防治工作已經(jīng)刻不容緩。本文圍繞湖泊水環(huán)境修復(fù)的社會(huì)需求,以湖泊水動(dòng)力水質(zhì)模型為理論基礎(chǔ),以數(shù)值模擬和計(jì)算機(jī)技術(shù)為手段,為探索湖泊流場(chǎng)和污染物的時(shí)空變化規(guī)律提供重要的理論和技術(shù)支持。本文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新性成果歸納如下:(1)基于水動(dòng)力學(xué)原理和物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理,建立了湖泊二維水動(dòng)力及水質(zhì)模型。以武漢市東湖為研究對(duì)象,模擬分析了東湖的風(fēng)生流特性以及水質(zhì)變化規(guī)律。(2)提出了一種新的東湖引調(diào)水方案,該方案采用自流為主泵引為輔的引水方式,并且兼顧東湖在汛期承擔(dān)防洪排澇功能的實(shí)際要求,對(duì)東湖引水后的水質(zhì)改善效果進(jìn)行模擬分析,結(jié)果表明該方案是一種可行的引調(diào)水方案。(3)針對(duì)靜壓水動(dòng)力模型在模擬具有明顯非靜水壓強(qiáng)分布特征的水體時(shí)存在的不足,建立了非靜壓二維水動(dòng)力模型,并采用一種改進(jìn)的ADI法對(duì)模型進(jìn)行離散求解。對(duì)孤立波和正弦波在復(fù)雜地形情況下傳播過程的模擬結(jié)果表明,該模型具有較高的模擬精度。(4)提出了一種基于線程池的二維水動(dòng)力模型并行計(jì)算方法,用以提高模型在模擬大尺度水體或網(wǎng)格數(shù)較...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究綜述
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
2 湖泊水動(dòng)力水質(zhì)模型及其應(yīng)用
    2.1 湖泊二維水動(dòng)力模型
    2.2 湖泊二維水質(zhì)模型
    2.3 模型驗(yàn)證與應(yīng)用
    2.4 東湖引水調(diào)度研究
    2.5 本章小結(jié)
3 非靜壓二維水動(dòng)力模型及數(shù)值計(jì)算方法研究
    3.1 數(shù)學(xué)模型
    3.2 方程的離散和求解
    3.3 模型驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
4 二維水動(dòng)力模型并行計(jì)算方法研究
    4.1 并行計(jì)算方法
    4.2 并行計(jì)算效率分析
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 :攻讀學(xué)位期間完成和參與的科研項(xiàng)目
附錄2 :攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3881033