海水入侵淡水运河与湖泊的耦合数学模型研究

发布时间：2017-09-05 10:05

  本文关键词：海水入侵淡水运河与湖泊的耦合数学模型研究

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【摘要】：江海连通运河中的船舶过闸时,海水中的盐分会在异重流作用下向淡水水域入侵,进而影响淡水水域的水质及淡水生物的生存环境。为了分析船闸运行过程中盐分沿程交换与输运特征,以尼加拉瓜运河上的拟建船闸为例,通过建立耦合的盐分交换分析模型和三维数值模型,模拟计算了海水逐级入侵各级闸室并向上游淡水水域输运的过程。模拟结果表明:各闸室与上游航道各断面的盐度呈周期性变化,在船闸运行一段时间后逐步趋于动态平衡;上游航道盐度输运可分为异重流段、过渡段和扩散段;一个循环内入侵上游航道的盐量随着船闸运行时间的增加逐渐减小并趋于恒定值。基于耦合数学的模拟结果,建立微分方程对尼加拉瓜湖的湖水平均盐度进行了预测,计算结果表明湖水远期盐度远小于环境承受盐度。
【作者单位】： 长江科学院水力学研究所;
【关键词】： 船闸 海水入侵 耦合模型 盐度预测
【基金】：国家自然科学基金资助项目“土石坝溃决过程与溃坝洪水演进数值模拟研究”(51209007) “十二五”国家科技支撑计划课题资助项目“山洪灾害监测预警关键技术及集成研究与示范”(2012BAK10B04)
【分类号】：P731;U641.1
【正文快照】： 尼加拉瓜位于中美洲中部,濒临太平洋与大西洋,地跨中美地峡。拟建的尼加拉瓜运河连接太平洋、尼加拉瓜湖与大西洋,通航后将大大缩短太平洋至大西洋的航运距离。运河上拟建4个船闸,其中1~3号船闸依次位于连接尼加拉瓜湖和大西洋的河段;4号船闸位于连接太平洋与尼加拉瓜湖的河段

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