南四湖、東平湖流場和COD分布模擬研究.pdf

1、目前計(jì)算水力學(xué)中常用的計(jì)算方法有利用積分方程的方法和利用偏微分方程的定解問題的方法等,流場和濃度場的計(jì)算最常用的是有限差分法和有限元法<'[1,2]>.該文使用的是伽遼金有限元法,將微分方程轉(zhuǎn)化為積分表達(dá)式來求解,具有穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和靈活性的優(yōu)點(diǎn)<'[1,2]>.運(yùn)用沿水深平均的二維模型,使用有限元法,針對東平湖和南四湖的具體情況,結(jié)合國內(nèi)外類似問題的處理辦法<'[1~8]>,對南四湖和東平湖在南水北調(diào)東線工程一期工程完工后的流場進(jìn)行了

2、預(yù)測,并對濃度場的情況進(jìn)行了論述<'[1~8]>.經(jīng)流場數(shù)值模擬,得出如下結(jié)論:1、湖底的地質(zhì)情況,粗糙程度,植被情況給湖流造成的阻力對南四湖、東平湖的流場的影響都很小,即曼寧系數(shù)n對流場的影響非常小,這與有關(guān)文獻(xiàn)記載的淺水湖泊的數(shù)值模擬結(jié)論類似<'[1~13]>.所以曼寧系數(shù)n的值取常用值(淺水湖泊一般在0.01~0.02之間)即可滿足該課題所需的精確度.2、渦粘性系數(shù)E對南四湖和東平湖的流場的影響都非常小,所以渦粘性系數(shù)E的值取常用

3、值即可滿足該課題所需的精確度.水生植物較繁密的淺水湖泊的E值一般取500Pa sec左右.3、風(fēng)場對南四湖和東平湖的湖流的流向、流速、水位等高線的形狀及走向的影響都很大,風(fēng)的方向?qū)h(huán)流的方向有決定作用.而風(fēng)的大小對湖水流速的大小有很大的影響.這與國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)記載的淺水湖泊的流場模擬結(jié)果很相似<'[1~13]>.根據(jù)山東省氣候中心的濟(jì)寧市1998~2000三年的氣象觀測資料分析,湖區(qū)在每年調(diào)水季節(jié)出現(xiàn)頻率最高的風(fēng)向?yàn)?南風(fēng)13.6％