涵闸的水流特性及其对钉螺扩散的影响

论文摘要

血吸虫病是我国长江流域及其以南地区的严重寄生虫病。钉螺是血吸虫的唯一中间宿主。在我国大陆地区传播血吸虫病（称日本血吸虫病）的钉螺系湖北钉螺湖北亚种（Oncomelania hupensis）,属水陆两栖淡水螺。防止血吸虫病蔓延最直接最有效的方法就是控制钉螺的扩散。田间灌渠及其涵闸是农业灌溉的重要水利设施,也是钉螺扩散的主要通道之一。本文主要依据生态水力学原理,研究钉螺随水流经过涵闸时扩散和沉降的机理,从而试图找到其扩散和沉降的规律,为防治血吸虫病提供理论依据。 本文首先对钉螺的力学特征进行了测量,在此基础上分别研究了钉螺的静水和动水的沉降规律,并建立了相应的公式;通过钉螺的水深敏感性的实验研究,得出了钉螺在不同水压力下的承受能力和存活率;然后建立跟实际涵闸相似的实验模型,运用ADV（Acoustic Doppler Velocimeter）测量模型水槽中的流场结构并观测了钉螺随水流扩散和沉降的过程;最后采用了标准k-ε紊流模型和壁函数模拟了试验水槽内的水流运动,用数值计算结果与实测结果进行比较,结果基本相符。从而就实验和理论两方面论证了单纯涵闸不但根本不能起到阻螺的效果,而且还会引起局部钉螺的孳生扩散的原因,应该引起血防部门和社会各界的高度重视。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 综述
• §1.1 问题的提出和研究意义
• §1.2 本文的主要研究内容
• 第二章 钉螺的生物学特性
• §2.1 钉螺的形态
• §2.2 生活条件与习性
• §2.3 钉螺的分布
• 第三章 钉螺的物理特性及迁移研究
• §3.1 力学特征
• §3.2 水中钉螺的迁移研究
• 第四章 钉螺的生态水力学特性研究
• §4.1 钉螺静水沉降实验
• §4.2 钉螺静水沉速公式的推导
• §4.3 各级钉螺静水沉降实用公式的建立
• §4.4 钉螺的动水沉降规律
• §4.5 钉螺的水深敏感性研究
• 第五章 实验系统的建立
• §5.1 涵闸的水流特性
• §5.2 流场测量技术的现状
• §5.3 超声多普勒测速技术简介
• §5.4 实验装置及实验成果
• 第六章 涵闸实验水槽流场的数值模拟
• §6.1 基本方程
• §6.2 流体力学中常见的数值方法简述
• §6.3 湍流基本方程
• §6.4 二维定常对流扩散方程的混合有限分析五点格式
• §6.5 原始变量法求解过程中的压力校正
• §6.6 边界条件的确定
• §6.7 紊流流场的计算
• §6.8 计算结果验证比较及分析
• §6.9 结论
• 第七章 结束语与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录