辽河口污染物扩散数值模拟及总量控制研究

发布时间：2023-11-14 18:28

　　河口是一个半封闭的海岸水体,初级生产力远远高于近海和大洋。辽河口有广阔的滩涂、湿地和丰富的浅海水域,蕴藏着丰富的资源。但由于大量污染物入海,使辽河口近年来环境日益恶化,故加强辽河口环境现状与污染机理的研究,寻求污染总量控制方法,对海洋环境管理、污染源治理和河口沿岸地区社会经济发展等具有特别重要的意义。 本文首先对河口的定义、分类和性质总结,对辽河口地区的特点进行分析。通过对实测流的监测,对辽河口地区的水动力情况作以分析,总结其运动规律,并采用现今成熟的ADI模型对该地区进行三维潮流模拟,用干湿法处理动边界,为了提高数值模拟的应用性,采用GIS组件技术(MapX)和面向对象开发环境(Visual Basic),将其结果直观地显示出来。 研究辽河口海域的污染则必然要分析辽河的污染物变化规律。本文首先总结了辽河主要污染因子氨氮和有机污染物的目前状况和变化规律,而后以此流场为基础,模拟污染物(以COD为例)浓度场的时空分布,并分析该区域污染扩散的一般规律,运用Surfer进行可视化。 污染物允许排放量的分配是实施总量控制的核心,本文介绍了总量控制的基本原则和计算实施步骤...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第1章 绪论
    1.1 研究目的和现状
        1.1.1 研究目的
        1.1.2 现状
    1.2 数值模拟研究进展
        1.2.1 水动力研究进展
        1.2.2 总量控制研究进展
    1.3 技术路线
    1.4 主要工作
第2章 辽河口潮流场数值模拟
    2.1 河口简介
        2.1.1 河口的定义
        2.1.2 河口的特性
        2.1.3 河口的分类
    2.2 水文地理
        2.2.1 地理位置
        2.2.2 气象
        2.2.3 水文
    2.3 研究区域
        2.3.1 地形状况
        2.3.2 海流观测
        2.3.3 余流分析
        2.3.4 海流分析
    2.4 模型理论
        2.4.1 三维潮流控制方程
        2.4.2 求解方程边界条件
        2.4.3 离散格式-过程分裂法
        2.4.4 动边界处理
    2.5 潮流模拟
        2.5.1 参数设置
        2.5.2 模拟验证
        2.5.3 流场图
    2.6 本章小结
第3章 污染物扩散数值模拟
    3.1 自净能力
        3.1.1 水体自净能力
        3.1.2 海水自净能力
        3.1.3 污染物稀释扩散机理
    3.2 污染因子及入海通量
        3.2.1 主要污染因子
        3.2.2 入海通量估算
    3.3 污染物扩散模型理论
        3.3.1 控制方程
        3.3.2 边界条件
    3.4 模拟计算
        3.4.1 浓度分布图
        3.4.2 结果分析
        3.4.3 敏感性分析
    3.5 本章小结
第4章 辽河口海域总量控制
    4.1 海域响应特性
    4.2 总量控制的计算方法
        4.2.1 允许排放量的计算
        4.2.2 削减量
        4.2.3 削减率
    4.3 辽河口总量控制计算实施步骤
        4.3.1 输入参数的确定
        4.3.2 计算步骤
    4.4 总量控制计算
        4.4.1 响应系数场
        4.4.2 允许排放量
        4.4.3 削减量与削减率的计算
    4.5 改善建议
    4.6 本章小结
第5章 污染物扩散模拟系统开发和功能实现
    5.1 系统开发
        5.1.1 软硬件环境
        5.1.2 系统界面的创建
    5.2 功能实现
        5.2.1 基本功能
        5.2.2 计算网格的自动划分
        5.2.3 等值线一克里金插值法
        5.2.4 三维地形图显示
    5.3 系统模块
        5.3.1 总量控制模块
        5.3.2 粒子轨迹预报模块
    5.4 本章小结
第6章 结论
    6.1 主要成果和结论
    6.2 不足和展望
参考文献
攻读学位期间公开发表论文
致谢
研究生履历



本文编号：3863975