基于EFDC的城市驱动力下的重庆三峡库区水环境模拟研究
发布时间：2021-09-12 16:53
本文以三峡水库重庆段的干流为研究对象,基于水环境数学模型EFDC建立了水动力以及水质模型,通过实测水文、水质资料对模型进行了率定和验证,明确了库区城市发展及支流污染情形下的水环境演化过程。主要如下:（1）利用Delft3D软件基于卫星地图绘制了重庆三峡水库水环境模型的曲线正交网格,共10611个。并对河道、支流输入口以及江心洲形状进行了简化,构建了简化的重庆三峡水库干流地形图。（2）通过EFDC建立了重庆三峡水库干流的水动力模型,对库区干流的流速以及流场进行了模拟,并与寸滩、涪陵、万州三个断面的实测数据进行对比,得到的相对误差分别为10.5%、18.6%、8.1%,并基于流场的模拟结果对季节、地理位置以及支流汇入对影响三峡水库内流速的影响进行了分析。（3）基于已建立的库区水动力模型建立了重庆三峡水库干流的水质模型,对库区全年干流部分的氨氮、硝氮、总磷以及化学需氧量进行了模拟。其中,将上半年冬季和夏季时段的模拟数据用来率定,结果显示四个指标的平均相对误差分别为22.88%、20.63%、21,43%、22.42%,下半年冬季和夏季时段的模拟数据用来验证,平均相对误差分别为21.06%、2...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三峡库区的地理位置
2 基于 EFDC 的三峡库区模型构建FDC 模型是一个开源的地表水建模系统，它有机地将水动力、泥沙质等模用一个单一的源代码完全集成。该模型由美国弗吉尼亚海洋IMS）和威廉玛丽学院的海洋科学学院于 1988 年共同开发。最初 利用 Fortran77 语言开发的一个水环境开源软件，后由美国国家环，改用 Fortran95 进行再次开发优化。在这之后又先后经历了 EFHydro、EFDC_GVC、EFDC_DSI 等版本的改进后，有了现在的 EFDC，并且发展为各研究所、高校、环保部门广泛应用的水环境模拟工EFDC 模型概述FDC 模型主要由水动力、水质、标量输运、有毒物质及沉积物等模用以来模拟包括河流、湖泊、河口、水库、湿地、近岸海域等地表场、水质、物质传输和生物化学过程的模型，其结构关系图如图 2.1.1
2 基于 EFDC 的三峡库区模型构建水动力模块控制方程求解型求解是数学模型极为重要的组成部分，主要的求解方法包括解析然而对于数学模型要得到精确的解析解几乎是不可能的，因此基本解。数值法求解包括有限差分法、有限体积法、边界单元法和有限学模型求解多采用前面两者。EFDC 模型的动力学方程，即方程( 2.2)一采用的是结合了有限体积法和有限差分法的二阶精度的空间有限差方程，在水平和垂直方向上采用六面体的交错网格，如图 2.1.2 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型的资水流域径流模拟[J]. 张爱玲,王韶伟,汪萍,商照荣. 水文. 2017(05)
[2]基于SWAT模型的州河流域非点源污染模拟[J]. 徐宁,高金强,王潜. 海河水利. 2017(05)
[3]三峡库区(重庆段)植被时空变化与生态屏障建设研究[J]. 周李磊,官冬杰. 三峡生态环境监测. 2017(03)
[4]三峡库区典型支流水质模型及其参数敏感性分析[J]. 李亚军,程瑶,王雨春. 人民长江. 2017(16)
[5]基于WASP对渝河NH3-N排放方案的研究[J]. 徐盼盼,杨咪,钱会,李亚斌,林涛. 环境工程. 2017(08)
[6]三峡库区长江干流及主要支流氮磷叶绿素变化趋势研究[J]. 彭福利,何立环,于洋,魏复盛. 中国科学:技术科学. 2017(08)
[7]基于MIKE11模型的吉林省浑江河道一维数值模拟应用[J]. 齐文彪,丁曼. 吉林水利. 2017(08)
[8]基于MIKE水动力模型的渭河下游防洪风险评估决策支持系统研究[J]. 章新川,罗小康. 陕西水利. 2017(04)
[9]三峡水库水温对浮游植物群落演替和多样性的影响[J]. 张欢,张佳磊,刘德富,刘璇,贡丹丹. 环境工程技术学报. 2017(02)
[10]流域磷素面源污染产生与输移空间分异特征[J]. 李文超,翟丽梅,刘宏斌,雷秋良,张亮,刘申,任天志,胡万里,付斌. 中国环境科学. 2017(02)
博士论文
[1]三峡库区氮、磷面源污染负荷模拟及水质评价[D]. 王丹.西南大学 2016
[2]重庆三峡库区农业面源污染防治研究[D]. 肖新成.西南大学 2015
[3]黄河口高浓度泥沙异重流过程：现场观测与数值模拟[D]. 王燕.中国海洋大学 2012
硕士论文
[1]基于GIS和RS的三峡库区土地利用变化对支流水质（水系）影响研究[D]. 王聪.重庆大学 2017
[2]基于MIKE11水质模型的水环境容量计算研究[D]. 张斯思.合肥工业大学 2017
[3]雅鲁藏布江桑日河段河床演变数值模拟研究[D]. 李晓伟.重庆交通大学 2016
[4]城市融雪径流变化下松花江水质的多维响应研究[D]. 王宏.哈尔滨师范大学 2016
[5]基于WASP水质模型的荆江河段水质模拟与预测研究[D]. 姚贵泽.华中科技大学 2016
[6]基于AnnAGNPS模型的小流域土地利用最佳管理措施研究[D]. 白静.山西大学 2014
[7]基于EFDC的鄱阳湖水动力研究[D]. 熊雄.南昌大学 2014
[8]基于EFDC的密云水库水环境及应急处理模型研究[D]. 杨倩.中国地质大学（北京） 2014
[9]基于EFDC的尹府水库水质数值模拟及预测[D]. 苗晓雨.中国海洋大学 2012
[10]鹊山水库沉沙条渠水功能区划与水质模拟研究[D]. 刘夏明.北京林业大学 2011
本文编号：3394594
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三峡库区的地理位置
2 基于 EFDC 的三峡库区模型构建FDC 模型是一个开源的地表水建模系统，它有机地将水动力、泥沙质等模用一个单一的源代码完全集成。该模型由美国弗吉尼亚海洋IMS）和威廉玛丽学院的海洋科学学院于 1988 年共同开发。最初 利用 Fortran77 语言开发的一个水环境开源软件，后由美国国家环，改用 Fortran95 进行再次开发优化。在这之后又先后经历了 EFHydro、EFDC_GVC、EFDC_DSI 等版本的改进后，有了现在的 EFDC，并且发展为各研究所、高校、环保部门广泛应用的水环境模拟工EFDC 模型概述FDC 模型主要由水动力、水质、标量输运、有毒物质及沉积物等模用以来模拟包括河流、湖泊、河口、水库、湿地、近岸海域等地表场、水质、物质传输和生物化学过程的模型，其结构关系图如图 2.1.1
2 基于 EFDC 的三峡库区模型构建水动力模块控制方程求解型求解是数学模型极为重要的组成部分，主要的求解方法包括解析然而对于数学模型要得到精确的解析解几乎是不可能的，因此基本解。数值法求解包括有限差分法、有限体积法、边界单元法和有限学模型求解多采用前面两者。EFDC 模型的动力学方程，即方程( 2.2)一采用的是结合了有限体积法和有限差分法的二阶精度的空间有限差方程，在水平和垂直方向上采用六面体的交错网格，如图 2.1.2 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型的资水流域径流模拟[J]. 张爱玲,王韶伟,汪萍,商照荣. 水文. 2017(05)
[2]基于SWAT模型的州河流域非点源污染模拟[J]. 徐宁,高金强,王潜. 海河水利. 2017(05)
[3]三峡库区(重庆段)植被时空变化与生态屏障建设研究[J]. 周李磊,官冬杰. 三峡生态环境监测. 2017(03)
[4]三峡库区典型支流水质模型及其参数敏感性分析[J]. 李亚军,程瑶,王雨春. 人民长江. 2017(16)
[5]基于WASP对渝河NH3-N排放方案的研究[J]. 徐盼盼,杨咪,钱会,李亚斌,林涛. 环境工程. 2017(08)
[6]三峡库区长江干流及主要支流氮磷叶绿素变化趋势研究[J]. 彭福利,何立环,于洋,魏复盛. 中国科学:技术科学. 2017(08)
[7]基于MIKE11模型的吉林省浑江河道一维数值模拟应用[J]. 齐文彪,丁曼. 吉林水利. 2017(08)
[8]基于MIKE水动力模型的渭河下游防洪风险评估决策支持系统研究[J]. 章新川,罗小康. 陕西水利. 2017(04)
[9]三峡水库水温对浮游植物群落演替和多样性的影响[J]. 张欢,张佳磊,刘德富,刘璇,贡丹丹. 环境工程技术学报. 2017(02)
[10]流域磷素面源污染产生与输移空间分异特征[J]. 李文超,翟丽梅,刘宏斌,雷秋良,张亮,刘申,任天志,胡万里,付斌. 中国环境科学. 2017(02)
博士论文
[1]三峡库区氮、磷面源污染负荷模拟及水质评价[D]. 王丹.西南大学 2016
[2]重庆三峡库区农业面源污染防治研究[D]. 肖新成.西南大学 2015
[3]黄河口高浓度泥沙异重流过程：现场观测与数值模拟[D]. 王燕.中国海洋大学 2012
硕士论文
[1]基于GIS和RS的三峡库区土地利用变化对支流水质（水系）影响研究[D]. 王聪.重庆大学 2017
[2]基于MIKE11水质模型的水环境容量计算研究[D]. 张斯思.合肥工业大学 2017
[3]雅鲁藏布江桑日河段河床演变数值模拟研究[D]. 李晓伟.重庆交通大学 2016
[4]城市融雪径流变化下松花江水质的多维响应研究[D]. 王宏.哈尔滨师范大学 2016
[5]基于WASP水质模型的荆江河段水质模拟与预测研究[D]. 姚贵泽.华中科技大学 2016
[6]基于AnnAGNPS模型的小流域土地利用最佳管理措施研究[D]. 白静.山西大学 2014
[7]基于EFDC的鄱阳湖水动力研究[D]. 熊雄.南昌大学 2014
[8]基于EFDC的密云水库水环境及应急处理模型研究[D]. 杨倩.中国地质大学（北京） 2014
[9]基于EFDC的尹府水库水质数值模拟及预测[D]. 苗晓雨.中国海洋大学 2012
[10]鹊山水库沉沙条渠水功能区划与水质模拟研究[D]. 刘夏明.北京林业大学 2011
本文编号：3394594
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