濟南市華山湖水動力學試驗與數(shù)值模擬研究.pdf

1、物理模型試驗和數(shù)值模擬是研究湖泊水動力和水質(zhì)問題的有力方法，對它的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本文以濟南市華山湖為研究對象，構(gòu)建了華山湖水工模型，建立了二維水動力和水質(zhì)模型。采用建立的模型模擬了擬建的華山湖的流場和水質(zhì)變化，旨在為華山湖工程的設(shè)計和建設(shè)提供重要的科學依據(jù)。
　　論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)華山湖水工模型試驗研究。根據(jù)華山湖設(shè)計方案，建造華山湖水工模型，在考慮正常工況，利用華山溝自小清河引水、山頭店

2、溝出流的條件下，模擬湖區(qū)水體流動，分析湖區(qū)水勢、有無死水區(qū)域，分析湖區(qū)內(nèi)的平面布置、島嶼、水工建筑物布置、駁岸形式、湖底高程設(shè)計和水體深度分布等的合理性，并提供修改意見，使之有利于水體循環(huán)流動。
　　(2)華山湖水動力數(shù)值模擬。利用Mike21軟件建立華山湖二維水動力模型，利用試驗資料進行模型的率定和驗證。采用建立的模型模擬計算不同工況下整個湖區(qū)的流場、水位等水力要素。根據(jù)模擬結(jié)果，對華山湖平面幾何造型、水體深度分布、駁岸形式等進

3、行修改設(shè)計，以利于湖區(qū)水體的流動，增加流動復氧和水體交換水平。
　　(3)華山湖水質(zhì)模擬。根據(jù)實測的水質(zhì)資料，利用Mike21-ECO Lab水生態(tài)模塊構(gòu)建華山湖水質(zhì)模型，將華山湖水動力模型與水質(zhì)模型進行耦合，模擬華山湖湖區(qū)水質(zhì)情況并分析水質(zhì)的演變趨勢。
　　(4)湖區(qū)設(shè)計方案優(yōu)化。根據(jù)華山湖水工模型試驗與數(shù)值模擬的結(jié)果，結(jié)合實際工程情況，提出更有利于華山湖湖區(qū)內(nèi)水體流動特性的最佳布置方案，并對湖區(qū)水質(zhì)提出合理建議與整治措施