长江南京江心洲河段水污染扩散仿真模拟与可视化
发布时间：2019-08-07 06:49
【摘要】：突发性水污染事故在短时间内大量排放污染物,演变迅速,处理困难,破坏性极强,严重威胁着人民的身体健康和生命安全。特别是近年来,突发水污染事件频繁发生,屡见不鲜。因此,研究污染物运移扩散区域预测及其浓度时空分布规律反演,为水污染事件治理提供决策依据,已经刻不容缓。长江南京江心洲河段位于长江南京段上游,沿岸工厂废水、居民区生活污水及众多污染河流的汇入、交错的排污口都严重危及到饮用水源的安全。同时,该段的夹江水源地作为当地重要供水来源,一旦发生水污染事件,势必会对当地居民的正常生活、生产秩序造成严重影响。因此,研究该区域突发性水污染事故的模拟、预测与可视化,具有现实性和紧迫性。本文以长江南京江心洲河段为研究区域,基于数值建模模拟、模型与GIS集成技术以及仿真模拟技术直观演绎水体污染物的输移扩散过程,研究内容与成果如下：(1)可视化概念建模。根据长江南京江心洲河段的自然概况,基于可视化概念建模原理,从实体层、空间关系层、场景层出发,构建了该地的概念场景,对该地的地理环境进行抽象和简化,为数值模型的模拟提供基础。(2)基于可溶性与非可溶性污染物结合的数值模拟。在研究水流运动物理过程与水环境特征的基础上,考虑风、水流等动力要素的影响,基于水动力模型计算模拟了河段水流运动规律；基于水质模型实现了可溶性污染物运移扩散的预测；基于质点追踪模型与随机扰动模型刻画了不可溶性污染物(如船只溢油)的漂移轨迹。(3)水污染扩散的可视化表达。通过流域水体污染物扩散模拟可视化表达技术,对不同工况条件进行污染物浓度的建模模拟,快速实现污染物运移扩散区域预测及其浓度时空分布规律反演,为准确预测水污染过程,为长江南京江心洲河段突发水污染事故调度决策提供重要参考。(4)长江南京江心洲河段水污染扩散仿真模拟系统的搭建。结合模拟预测的需求,设计并开发了长江南京江心洲河段水污染扩散仿真模拟系统,实现了突发水污染事件污染物输移扩散的模拟、预测及可视化表达。
【图文】：
长江南京江也洲河段地处长江南京段上游，其南岸是南京市河西新城区，逡逑河段长度为２２公里，平均宽度为１．２公里，，沙岛、浅滩使江水分为夹江与长逡逑江主河道。研巧区范围如图２－１所示。其中，夹江河段自梅子洲头至梅子洲逡逑尾，长１３．６ｋｍ，俗称大胜关水域，具有渔业、工业、饮用水域功能，平均宽逡逑３００ｍ左右，分布着城南水厂、第二钢铁厂、油脂化工厂和北河口水厂等单位，逡逑年取水量３８０８１万ｍ３，是南京市重要的饮用水源地。长江南京江也洲河段河段逡逑为感潮河段，平均水深２０到３０ｍ，深槽最深处７２ｍ，多年平均流量逡逑２８８００ｍＶｓ，水文特征（水位、流速）受到上游地表径流及来自长江口潮波的双逡逑重影响，同时淮河入江水量对江水下泄也有一定的顶托影响。南京年最高水位逡逑一般发生在５至９月间，上世纪年最高水位大于９．０ｍ发生的时间集中在７至９逡逑Ｈ个月
网格步长为５０ｍ，长江主河道较宽阔，平均网格步长为１８０ｍ。垂直方向上均匀逡逑剖分３层，并根据平均水位进行插值运算，生成各层离散点的水深信息。研究逡逑区网格剖分结果如图２－４所示。逡逑ｉ邋＃逡逑ｊＭ逡逑ｍｌ逡逑？．分邋ｍ逡逑ａ逡逑！邋ｍ邋Ｊ逡逑Ｉ逡逑Ｉ逦＾１＾＾＾逦１１１１嘴Ｉ么前ＩＩ１逦Ｉ，塞y义贤迹玻荆闯そ暇┛裢汀⒅藓佣卫肷⑼皴义霞扑阃裼泻芎玫谋呓缒夂闲院屯窠诘愕木确植夹裕鐾竦氖杳苠义隙瓤刂坪侠怼Ｔ诒呓绱ν裣哂氡呓绲哪夂闲院芎茫庑┚的Ｄ馓峁┝隋义虾侠淼募扑闱疤帷ｅ义希玻澹玻玻澹炒怪崩肷㈠义衔烁玫哪夂纤碌匦危诖怪狈较蛏喜捎茫米瓯浠弧Ｋ钪低骋蛔义匣喽运睿钪翟冢暗剑敝洹Ｔ
本文编号：2523782
【图文】：
长江南京江也洲河段地处长江南京段上游，其南岸是南京市河西新城区，逡逑河段长度为２２公里，平均宽度为１．２公里，，沙岛、浅滩使江水分为夹江与长逡逑江主河道。研巧区范围如图２－１所示。其中，夹江河段自梅子洲头至梅子洲逡逑尾，长１３．６ｋｍ，俗称大胜关水域，具有渔业、工业、饮用水域功能，平均宽逡逑３００ｍ左右，分布着城南水厂、第二钢铁厂、油脂化工厂和北河口水厂等单位，逡逑年取水量３８０８１万ｍ３，是南京市重要的饮用水源地。长江南京江也洲河段河段逡逑为感潮河段，平均水深２０到３０ｍ，深槽最深处７２ｍ，多年平均流量逡逑２８８００ｍＶｓ，水文特征（水位、流速）受到上游地表径流及来自长江口潮波的双逡逑重影响，同时淮河入江水量对江水下泄也有一定的顶托影响。南京年最高水位逡逑一般发生在５至９月间，上世纪年最高水位大于９．０ｍ发生的时间集中在７至９逡逑Ｈ个月
网格步长为５０ｍ，长江主河道较宽阔，平均网格步长为１８０ｍ。垂直方向上均匀逡逑剖分３层，并根据平均水位进行插值运算，生成各层离散点的水深信息。研究逡逑区网格剖分结果如图２－４所示。逡逑ｉ邋＃逡逑ｊＭ逡逑ｍｌ逡逑？．分邋ｍ逡逑ａ逡逑！邋ｍ邋Ｊ逡逑Ｉ逡逑Ｉ逦＾１＾＾＾逦１１１１嘴Ｉ么前ＩＩ１逦Ｉ，塞y义贤迹玻荆闯そ暇┛裢汀⒅藓佣卫肷⑼皴义霞扑阃裼泻芎玫谋呓缒夂闲院屯窠诘愕木确植夹裕鐾竦氖杳苠义隙瓤刂坪侠怼Ｔ诒呓绱ν裣哂氡呓绲哪夂闲院芎茫庑┚的Ｄ馓峁┝隋义虾侠淼募扑闱疤帷ｅ义希玻澹玻玻澹炒怪崩肷㈠义衔烁玫哪夂纤碌匦危诖怪狈较蛏喜捎茫米瓯浠弧Ｋ钪低骋蛔义匣喽运睿钪翟冢暗剑敝洹Ｔ
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