海湾水库突然混合临界风速的预测

以拟建的沐官岛海湾水库为研究对象,从内假潮促使底边界层咸水与表层淡水混合的角度探讨海湾水库突然混合的临界风速。利用Shintani改进的有效韦德伯恩数,结合沐官岛水库地形及分层位置,计算沐官岛水库突然混合的临界风速。风向为NNW时,水体表面最大吹程为3103. 45 m,湖面之上10 m处风速大于20. 5 m/s时,沐官岛水库水体突然混合,同样条件下长方体水库突然混合的临界风速为21.7 m/s;风向为SW时,水体表面最大吹程为3 620. 69 m,水体突然混合的临界风速为22. 7 m/s,同样条件下长方体水库临界风速为19. 6 m/s;风向为SW(由海吹向陆岸)时,虽然沐官岛水库水体表面最大吹程大于风向为NNW(由陆岸吹向海)时的最大吹程,库水却更难发生突然混合,并且在这两个不同的风向下,该水库临界风速与长方体水库临界风速的大小关系相反。     

大型浅水湖泊纳污能力核算的风场设计条件分析

分析了东南风、西北风及东北风3种不同主导风场下太湖的风生湖流形态特征、环流结构及湖流流速大小变化,研究了不同风生湖流特征条件下环湖入湖污染物的输移扩散规律和湖区水质空间分布特征差异,以及在不同主导风场和常年主导风向下风速变化对太湖各主要湖湾纳污能力的影响。同时,参照水情设计条件要求,选择相对不利的主导风向和保证率为90％时的风速,对太湖进行了纳污能力计算。计算结果表明：在平均风速1.0m/s的西北风和枯水年型设计来水条件下,太湖的CODMn、TP、TN指标纳污能力分别为29732t/年、393t/年和7550t/年,较常年主导风向及多年平均风速条件下的纳污能力分别减小13.5％、 11.3％、23.6％。     

水库网箱养鱼对水质的影响及防治对策

水库网箱养鱼从20世纪90年代初期规模和密度越来越大,严重的污染了库区及周围环境的水质。文中系统性地分析了水库网箱养鱼的污染状况,并以山东周村水库为例进行了实际监测。揭示了网箱养鱼的污染来源,水质污染的原因及程度。分析表明,水库网箱养鱼污染主要来自大量投放的饵料、肥料、鱼病防治药剂和鱼类自身的代谢产物,其不仅污染了库区水质而且对周围200 m范围内的水质产生了影响;文末提出了改善水库网箱养鱼水质的措施和对策,供有关管理部门参考。     

毛乌素沙地喷灌蒸发漂移损失试验研究

对毛乌素沙地喷灌条件下蒸发漂移损失进行了试验研究,经数据分析,得出风速和空气相对湿度是影响当地灌水损失的重要因素,当风速<3 m/s时,喷灌水的利用率可达80%以上,此气象条件下适宜进行灌溉。     

隧道群毗邻隧道上游出口污染空气对下游隧道空气的影响

毗邻隧道上游隧道出口污染空气会对下游隧道产生影响,恶化其运营环境。以Realizablek-ε三维紊流模型及多组分扩散传输为物理计算模型,采用FLUENT流体计算软件模拟了上下游隧道间不同污染物的浓度分布以及上游隧道在不同间距不同风速时对下游隧道的影响,同时,根据贴壁射流理论,对其进行了理论分析。结果表明:当隧道距离大于400 m,风速小于2 m/s时,毗邻隧道二次污染小于5%。当上游隧道射流风速为2.5 m/s时,由此计算的理论值和模拟值基本吻合。     

洋沙泡风生流强度数值模拟分析

洋沙泡作为浅水湖泊是白城市主要灌溉及饮用水水源,内源污染是影响其水质的主要原因.为查明风生流对其水环境的主要影响,利用MIKE21建立洋沙泡二维水动力模型,采用单一控制变量法,模拟了风速、风向和引水流量对洋沙泡风生流强度的影响进行分析.结果显示,风速是影响风生流强度的最主要因素,这与其较浅的水深有关,与4m/s风速相比,7m/s风速作用时整个湖泊流速平均增长63.6％,盛行风向作用下风速越大湖流流速越快;引水流量对湖流流速的影响范围有限,仅会影响引水口周边水域的水流流速,但湖泊整体流速减慢了4.9％;风向的改变会直接导致环流流向的变化,西南风和东北风分别作用时,洋沙泡湖流流速并没有明显的差别.研究结果可为洋沙泡日后的水环境治理提供流场分布数据.     

阳曲县杨兴河治理工程设计洪水参数确定

为了确定杨兴河设计洪水参数,采用3种方法分别计算了汇流计算结果,从安全、科学等多个方面考虑采用流域模型法计算结果作为汇流成果,P=2%条件下,设计洪峰流量为377.5m~3/s。考虑到流域内水库的影响,考虑水库线形调蓄作用的影响下,河道治理工程P=2%设计洪峰流量为317.1m~3/s。     

风力影响下湖泊湍流特征及其对湖泊污染沉积物影响研究

湖泊水体内的悬浮物浓度是衡量水质的重要参数,悬浮物浓度则受到湖底沉积物的悬浮沉降过程影响。本次试验测量风速影响下淡水湖泊中的切应力以及湍流动能等参数的变化,并建立风速与悬浮物浓度、切应力、湍流动能的拟合曲线,计算得到底泥起悬时的临界风速值为4.5 m/s,影响沉积物悬浮的切应力主要为波切应力,湍流动能与切应力和悬浮物浓度均呈正相关关系。试验结果可为淡水湖泊水质治理提供参考。     

大型水库网箱养殖对水库水质的影响研究

网箱养殖是重要的水产养殖污染源,分析网箱养殖对水库的水质影响对于水库水环境保护具有重要的意义。本文以江西某大型水库为例,基于该水库网箱养殖现状,分析造成该水库水质污染的原因,讨论水库网箱养殖对水库水质造成的影响,给出关于改善水库水质情况的策略,为改善大型水库的水质状况提供参考意见。     

黄河巴彦高勒蒸发实验站水面蒸发模型的建立

采用分段风速函数建立了黄河巴彦高勒蒸发实验站的道尔顿水面蒸发模型,计算结果表明:当风速小于3 m/s时,模型计算蒸发量与实测蒸发量相关关系很好,可基本消除水面蒸发经验公式在不同风速段出现不同系统性误差的现象;风速大于3 m/s时,模型计算结果不太理想。     

河口水库库内三维流动数值模拟

基于三维浅水方程和溶解物质输运方程研究河口水库流动和水体交换。用实测水文资料对数值模型进行验证。利用该模型计算分析了不同风况以及水库引排水条件下水库水体流动特征,结果表明风对水库水闸附近的流场影响较小,但对整个库区流场会有一定影响。针对长江口青草沙水库上游水闸引水、下游水闸关闭或开启的两种运行模式,通过溶解物质浓度模拟并依据所定义的水体交换率,给出了换水率随时间的变化过程。可为制定合理的水库引排水方案,确保水库水质提供科学依据。     

三峡水库香溪河库湾水华水动力调控初步研究

针对三峡水库蓄水运行后支流库湾春季水华频现问题,利用CE-QUAL-W2模型建立了香溪河-三峡库区整体立面二维水动力数学模型,对三峡水电站不同开机数量和春季不同水文条件下的香溪河库湾流速进行了数值模拟。计算结果表明:香溪河上游来流量较小时,滞留区表层流速小于香溪河库湾水华的临界流速0.05 m/s;而香溪河上游来流量增大到合适的值时,香溪河滞留区表层流速可大于0.05 m/s;仅利用三峡电站小幅度日调节对支流库湾流速的改善效果十分有限,而利用干支流水库对香溪河库湾流速的联合调控效果明显,可控制三峡水库香溪河库湾水华爆发。     

钱塘江涌潮对风场响应的三维数值研究

台风作用下钱塘江涌潮观赏性强,破坏力大。结合台风期实测潮汐资料分析,基于三维数学模型研究了顺风和逆风条件下恒定风况对钱塘江涌潮水流的影响,得到了不同风况对涌潮高度、流速、传播速度和涌潮潮景的影响程度。顺风作用导致涌潮高度、流速和传播速度均增大,风速愈大,增加幅度愈大,涌潮流速沿水深分布愈不均匀。在顺风30 m/s风况下,盐官涌潮高度增加5%,涌潮流速增大33%,涌潮传播速度加快37%;顺风作用下,老盐仓回头潮更强,回头潮水位更高,反映了台风期间老盐仓经常出现回头潮翻越海堤堤顶的情况。逆风作用与顺风作用相反。计算结果与实际情况在定性上一致。     

三峡水库不同水位运行下大宁河水动力过程模拟

三峡大坝的建成运行对库区支流水动力过程具有重要影响。以三峡库区支流大宁河为例,基于Delft3D模型,建立了大宁河大昌到长江口段平面二维水动力模型,并对三峡水库高水位和低水位运行条件下大宁河的水动力特征进行模拟计算,得到大宁河模拟区段水流流场的沿河分布。模拟结果表明:不管是三峡水库低水位或高水位运行,大宁河整体流速缓慢,均低于0.04 m/s;河流库湾区低水位时流速低于0.01 m/s,高水位时低于0.001 m/s,呈现明显的"湖相"特征,水体自净能力极大地削弱,易发"水华",影响大宁河水质安全。研究结果可为三峡库区支流的区域化管理提供决策参考。     

ECO-HYDRAULICS TECHNIQUES FOR CONTROLLING EUTROPHICATION OF SMALL SCENERY LAKES-A CASE STUDY OF LUDAO LAKE IN SHANGHAI

The Ludao Lake with an area of 0.86 km2 and 50% water surface ratio, was taken as an example to study the eco-hydraulics techniques for preventing lake eutrophication. Besides external water inflow and outflow, the term related to internal local flow circulation was added in the continuity equation of two-dimensional horizontal hydrodynamic model, and further the hydrodynamic model was calibrated by the scenario of no water exchange. The velocity of 0.2 m/s was suggested to be the critical velocity of controlling algal bloom. To achieve the critical velocity in the whole lake, three factors were analyzed, which are wind, artificial external inflow augmentation and internal local flow disturbance by pump circulation. It is found that the role of wind can be disregarded. For the eco-hydraulics technique of external lake water inflow augmentation, the water flowing route should be firstly optimized, further, the lake inflow has a critical value under specified water level due to the narrow inlets, so the whole lake is difficult to reach the critical velocity to prevent algal bloom, and a combination of external inflow augmentation and internal local flowing disturbance should be considered. Simulation results show that the combination of external water inflow augmentation and internal local flow disturbance requires less eco-flow to achieve the global critical velocity than the sole internal local flow disturbance, for the Ludao Lake, the former requires total eco-flow of 25 m3/s, which reduces by 50% than the latter requiring total eco-flow of 52 m3/s.     

宽浅型水库水体更新时间数值模拟研究

水体中污染物的迁移、扩散与水体更新时间密切相关。基于EFDC建立了宽浅型水库水动力三维数学模型,并用水库实测资料对模型精确性进行了验证。首先利用验证后的数学模型模拟了宽浅型水库365d流速场和水体更新时间,得到了其水动力特性;然后模拟了无风工况下的水体更新时间,通过对比得到了风对宽浅型水库水体更新时间的影响。研究成果可为宽浅型水库的生态调度提供理论依据。     

大樟溪入汇对乌龙江洪水水动力影响研究

为研究大樟溪入汇对乌龙江洪水水动力的影响,采用二维数学模型计算分析了不同洪水工况下乌龙江河道流量、水位及流速分布特征。结果表明:50 a、100 a、200 a一遇工况下,乌龙江流量分别减少125 m~3/s、167 m~3/s、190 m~3/s,相应分流比减少0.38%、0.47%、0.50%;乌龙江进口至峡兜河段洪水位壅高幅度分别为0.10～0.28 m、0.10～0.35 m、0.10～0.42 m,大樟溪入汇对入汇口上游乌龙江河道水位的影响更大;入汇口上游河段流速减小幅度基本在0.10 m/s以下,其中由支干流水流相冲引发的水体滞留区流速最大分别减小0.26 m/s、0.26 m/s、0.31 m/s,入汇口下游左侧主河槽部分流速增幅基本在0.10 m/s以上、右侧支汊除上段流速增幅达0.10 m/s以上以外其余区域流速增幅均小于0.10 m/s,入汇口下游近右岸侧回流区流速最大分别减小0.20 m/s、0.20 m/s、0.20 m/s,大樟溪入汇对入汇口下游乌龙江河道流速的影响更大。     

大坝泄水对鱼类洄游能力的影响研究

大坝的建设将天然河道分隔成上、下两个环境单元,改变了河道的流量、流速和水位等水文要素,使原有的水力条件及生态环境都发生了变化,对鱼类的洄游、繁殖和生长等都产生较大影响。以江河湖泊常见鱼种—成年鲤为研究对象,以0.02 m~3/s为基础流量,按照0.01 m~3/s的流量递增进行大坝泄水模拟实验;采用声学信号监测技术监测成年鲤在不同泄水量下的洄游能力及游泳轨迹,分析不同泄水量的河道流场并与鱼类游泳轨迹进行拟合,研究不同流速对鱼类洄游能力的影响。结果表明:成年鲤的洄游距离、游泳速度随着河道流速增大而逐渐减小,成年鲤洄游开始出现困难、开始出现逆流后退以及无法洄游时河道流速分别为0.42,0.48 m/s和0.62 m/s;泄水量每增加一个0.01 m~3/s流量梯度,成年鲤洄游距离约减少1.5 m,说明随着河道流速增大鱼类洄游轨迹变化是一个逐渐收敛的过程。大坝泄水过程同时还会造成氮气和氧气过饱和、改变水体温度和浊度从而对鱼类生存环境、繁殖及鱼类资源造成影响。     

The beneficial effects of storage on the quality of wastewater for irrigation: a case study in Sicily.

Although the main function of reservoirs in agriculture is to allow the storage and temporal shifting of large volumes of waters, further benefits emerge from their application in wastewater reuse systems. In fact, as observed in several other studies carried out on such complex natural systems, the storage period, under proper conditions, can lead to a significant improvement of the water quality for irrigation thanks to concurrent physical, chemical and biological processes. In order to investigate the reservoir dynamics, an experimental research was carried out in a farm reservoir (volume of 11,000 m3, maximum depth of 6.3 m and mean depth of about 5 m), receiving treated wastewater and subject to scheduled highly variable input to volume ratios, in order to observe the broadest range of behaviour responses. Specifically, over a monitoring period lasted 4 months, the reservoir was operated as a standard batch reactor in the first and third phases and as a continuous flow reactor in the second one. Based on correlation analysis between the chemical, physical and biological water parameters and operational ones, a new operative index is proposed which integrates the morphological characteristics of the tank and the management ones, and shows a significant correlation with the qualitative characteristics of the stored water.