河网的一维水动力及水质分析研究

论文题目: 河网的一维水动力及水质分析研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境工程

作者: 郭新蕾

导师: 陈大宏,杨小亭

关键词: 水环境,一维河网,圣维南方程组,水质模型,数值计算

文献来源: 武汉大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着对水环境治理的日益重视和大力投入,研究潮汐河网地区水流运动和水环境变化规律越来越重要。利用数值模拟分析水流及水质变化是水环境污染治理规划中的主要组成部分。本文根据潮汐河网地区水体的水动力、水质特性,建立了河网一维水动力学和水质耦合模型。在进行模型验证的基础上,结合实际工程情况将数值模型应用于中山市岐江河及相关水系的水环境治理规划中。经过本文的研究工作,主要获得如下成果: 1、应用Preissmann隐式差分格式建立了一维河网水动力学数值模型,并成功地运用了三级解法进行求解。验证结果发现,Preissmann隐式差分格式对计算复杂边界条件的弱感潮河流比较有效,收敛快,稳定性好; 2、利用有限体积法建立了一位河网非稳态的水质数学模型,并且在汊道模拟上采用了特殊处理方法得到了汊口控制体积的离散方程。移用水动力模拟中的三级解法的分级思想,建立了分级求解程式,实现了水动力、水质数值模型的有效链接。实际河网验证表明,本文的汉口模拟方法及模型分级求解方法对潮汐河网的水质模拟不仅可以提高其模拟精度,而且具有极高的求解速度; 3、将建立的一维河网水动力和水质数值模型应用于中山岐江河水系的水环境治理分析中,通过计算分析得出了规划河道所有河段水位、流量变化规律和水质的时空分布,得出了优化治理方案。为决策单位作出合理的工程措施提供科学依据。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章综述

1.1 我国水环境现状

1.2 河网地区的特点及进行水环境分析的意义

1.3 河网水力计算的发展、存在问题和最新进展

1.4 河网水质计算的发展、存在问题和最新进展

1.5 论文的主要研究内容

第二章河网水流的数学描述和计算方法

2.1 河网水流的数学描述

2.2 数值计算的理论基础

2.3 河网水流模型方法回顾

2.4 圣维南方程组的求解法

2.5 对河网水流计算方法的讨论

2.6 圣维南方程组的三级解法

第三章河网水质模型和计算方法

3.1 水域功能分类及水质标准

3.2 水质数学模型的优势及其局限性

3.3 河网水质模型的原理

第四章河网数值模拟计算的一些问题

4.1 河网概化及断面选择

4.2 边界条件选择问题

4.3 糙率n的取值及率定问题

4.4 水质参数的估计问题

4.5 水力、水质模型的链接问题

第五章河网模型的验证

5.1 简单河网计算分析

5.2 实际河网计算分析

第六章中山市岐江河水系水环境分析

6.1 工程背景介绍

6.2 岐江河水环境整治目标分析

6.3 结语

第七章总结与展望

参考文献

致谢

附录

发布时间: 2006-03-23

参考文献

[1].河网二维水流数值模拟[D]. 向小华.河海大学2006
[2].20世纪30年代珠江三角洲平原河网结构重建[D]. 侯鑫.陕西师范大学2016
[3].基于数字化河网的引调水水力计算[D]. 陈永明.浙江大学2008
[4].河网溃堤与溃堤波的一、二维耦合数值模拟[D]. 强娟.河海大学2007
[5].河网系统的非线性特性及其分形研究[D]. 宗永臣.天津大学2007
[6].天津市北系河网洪水资源化蓄滞洪区蓄水研究[D]. 于丽丽.天津大学2005
[7].河网多闸联合调度水动力及水质数学模型的研究[D]. 丁志强.天津大学2009
[8].松花江河网洪水模拟及预测模型研究[D]. 王艳君.大连理工大学2010
[9].城市化发展对南昌市水系结构与河网连通性变化及其调蓄能力的影响研究[D]. 王世涛.南昌大学2016
[10].上海浦东新区快速城市化进程中河网变迁特征及水系保护研究[D]. 白义琴.华东师范大学2010

河网的一维水动力及水质分析研究

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