污水排海擴散器優(yōu)化模擬與水力特性研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，污水排放量也在快速增長。由于陸地水體的環(huán)境承受能力有限，污水排放量的猛增正在對城市的水污染問題構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著對海洋環(huán)境認(rèn)識的加深，人們發(fā)現(xiàn)海洋本身具有很強的自凈能力和環(huán)境承受能力，因此，污水排海成為目前解決沿海城市水污染問題的有效途徑之一。在污水排海工程中，排海管道擴散器是其重要組成部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理對擴散器的排污能力和對海洋環(huán)境的影響程度起著至關(guān)重要的作用。
　　由于擴散器水力

2、計算過程復(fù)雜繁冗，本文結(jié)合某污水排海工程，建立擴散器的一維水動力模型，對該擴散器進行優(yōu)化模擬，并設(shè)計水工模型試驗，參照試驗數(shù)據(jù)對擴散器的水力特性進行研究。
　　首先，通過查閱相關(guān)文獻和資料，并參考國內(nèi)外相關(guān)工程的設(shè)計經(jīng)驗，對擴散器的基本理論進行研究，了解擴散器的基本形式、基本設(shè)計準(zhǔn)則以及基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算方法。
　　其次，簡單介紹了流動與輸運過程所遵循的一般控制方程，并在此基礎(chǔ)上建立了一維有壓管網(wǎng)非恒定流的數(shù)學(xué)模型，并詳細推

3、導(dǎo)了管網(wǎng)控制方程的求解方法和邊界條件處理方法，選取某有壓管網(wǎng)算例對其模擬能力進行驗證，驗證結(jié)果表明:模型能夠很好的模擬恒定有壓管網(wǎng)內(nèi)的水流流動。
　　然后，結(jié)合某污水排海工程建立擴散器的一維數(shù)值模型，對擴散器進行優(yōu)化模擬，確定了擴散器最終噴口直徑和擴散管變徑方案，并對自由作用下管道的排污能力進行驗證，最終結(jié)果表明該自由水頭足夠滿足排污工程最大排污量的要求。此外，根據(jù)相似理論設(shè)計水工模型試驗，對擴散器出流特性進行水力分析，研究擴散器