大坝下游河岸带饱和—非饱和流热耦合模型及应用研究

发布时间：2021-08-27 11:35

　　水库大坝被认为是显著改变河流水温最重要的原因,尤其是大型水库,下泄水温与自然水温相比有较大差异,水库深层水的下泄对坝下河段及两岸河岸带的水生生物乃至水生态系统产生极其重要的影响。本文在分析和总结国内外相关研究成果的基础上,采取理论分析、已有的概化土槽模型试验、野外试验和数值模拟等手段开展大坝下游河岸带饱和—非饱和流热耦合模型研究。主要研究成果如下:（1）对于室内试验验证,从单个测点的三个分析指标（RMSE,PCC和NSE）来看,基于COMSOL Multiphysics采用Lu（2007）模型和基于HYDRUS-2D采用Chung&Horton模型各有优势,很难判定哪个模型更加适应本次研究。但从整体分析方法来看,本文构建的河岸带饱和—非饱和流热耦合模型,基于COMSOL Multiphysics采用Lu（2007）模型模拟的河岸带温度场与实测值更加吻合。（2）室内试验和数值模拟表明:距离入渗边界和底边界附近的土体在较短的时间内快速下降并达到稳态,其温度大致接近于入渗水温。相反,靠近上边界和右边界的温度则需要较长的时间达到稳态。离入渗边界越近的区域受到水温的影响越明显。随着入渗水... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

技术路线

图 2-3 三种土体表征体元[48]Fig.2-3 Three type soil element unit[48]对流传热是土壤中流体热交换形式，但是，除了流体整体运动产生的热对流外，由于流体的微观颗粒的运动，它还经常伴随着热传递。其中，由河岸带自身介质热传导的热量可通过如下公式计算[49]：

砂槽温度传Fig.3-2Schemeoftemperatures

【参考文献】：
期刊论文
[1]水力机组系统参数全局敏感性分析[J]. 张解生,许贝贝,陈帝伊,李欢欢,张京京.  水力发电学报. 2019(04)
[2]基于正交试验土石坝热-流耦合模型参数的敏感性分析[J]. 张文兵,任杰,杨杰,张雷.  西北农林科技大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]库区洲滩潜流带温度示踪流速计算方法[J]. 姬雨雨,施文卿,陈求稳,安磊.  水资源与水工程学报. 2018(03)
[4]水平微润灌湿润体HYDRUS-2D模拟及其影响因素分析[J]. 范严伟,赵彤,白贵林,刘文光.  农业工程学报. 2018(04)
[5]基于Morris法的巷道围岩变形全局敏感性模拟分析[J]. 刘波,肖红飞,杨亚刚.  矿业安全与环保. 2018(01)
[6]水库运行对漫湾库区洲滩水热交换影响[J]. 姬雨雨,陈求稳,施文卿,易齐涛,林育青.  水科学进展. 2018(01)
[7]利用HYDRUS-2D软件模拟污染事故后三氮污染物的迁移转化规律[J]. 尹芝华,杜青青,翟远征,杨洁,郭永丽,左锐.  环境污染与防治. 2017(10)
[8]大坝下游河岸带冬夏季水热交换特征对比[J]. 刘东升,赵坚,吕辉.  水科学进展. 2017(01)
[9]基于Morris的SWMM模型参数敏感性分析[J]. 高颖会,沙晓军,徐向阳,尹洋洋,李朋.  水资源与水工程学报. 2016(03)
[10]土热传导系数及模型的研究现状和展望[J]. 张楠,夏胜全,侯新宇,王照宇.  岩土力学. 2016(06)

硕士论文
[1]基于温度示踪的瞬态温度场解析模型研究[D]. 程嘉强.西安理工大学 2018
[2]弯曲河段潜流带渗透系数与水交换变异特征研究[D]. 徐绍峰.西北大学 2017
[3]水电站进水口分层取水水温试验研究[D]. 王鳌然.天津大学 2008
[4]水库及下游河道水温预测研究[D]. 唐旺.西安理工大学 2007



本文编号：3366274