于橋水庫懸浮物時空分布規(guī)律模擬研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟迅猛發(fā)展和城市化進程加快,湖泊、水庫等淡水水源地水體富營養(yǎng)化和泥沙沉積等現(xiàn)象已經(jīng)引起社會公眾的廣泛關(guān)注。水體富營養(yǎng)化和泥沙沉積無論是對水源地的環(huán)境或是對其行使正常功能都有嚴(yán)重危害。因此,越來越多的專家學(xué)者對湖泊水庫的懸浮物運動、遷移和沉積規(guī)律展開深入研究,并且取得一定的研究成果。
　　本文將負責(zé)天津市城市供水的重要水源地—于橋水庫作為研究對象,該水庫上游及其庫區(qū)周邊工業(yè)農(nóng)業(yè)發(fā)展為水庫安全運行帶來巨大生態(tài)危害,因此本文通過建

2、立于橋水庫數(shù)值模型模擬分析庫區(qū)懸浮物,即浮游藻類以及泥沙的變化情況,為水庫安全運行提供科學(xué)的管理依據(jù)。其研究主要方法是:首先借用二維淺水控制方程建立水庫的水動力模型并用于模擬庫區(qū)水體運動情況;然后在已有的藻類生長變化預(yù)測模擬結(jié)果基礎(chǔ)上,引入藻類綜合生長系數(shù) K作為表征這一變化的物理量,將其作為參變量添加到對流擴散方程中,同水動力模型聯(lián)合求解,即完成藻類生長遷移模型的建立;同樣在水動力模型基礎(chǔ)上,引入泥沙懸移質(zhì)擴散方程、泥沙沉積方程和河床

3、變形方程等,建立泥沙沉積模型。通過水庫實測資料驗證得出模型模擬誤差精度在合理范圍之內(nèi),認(rèn)為模型可用于模擬預(yù)測于橋水庫浮游藻類和泥沙時空分布情況。最后設(shè)置不同工況條件對水庫進行數(shù)值模擬,根據(jù)預(yù)測結(jié)果給出如下結(jié)論:(1)在九月中旬至下旬是水庫藻類濃度高值時期,容易爆發(fā)水華;(2)高濃度區(qū)主要是由風(fēng)場形成的大的環(huán)流區(qū)對藻類的富集、遷移作用所形成,主要集中在庫區(qū)西部偏北、庫區(qū)中心和峰山南部的三處區(qū)域,也是水華易爆發(fā)區(qū)域;(3)入庫泥沙沉積和沖刷