海湾水库库底形态对库水咸化影响的模拟研究

发布时间：2017-05-19 16:01

  本文关键词：海湾水库库底形态对库水咸化影响的模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：海湾堵港蓄淡水库普遍存在水质咸化的问题,本文以沐官岛水库为研究对象,通过水槽实验对斜坡沉积物对边界层形态和盐分分布的影响、深潭内咸水淡化机制及水库蓄水初期水盐运移机制进行了探讨。分析了边界层各参数(边界层厚度、边界层上下边界盐分浓度、单位面积总含盐量)随时间的变化,探讨斜坡沉积物条件下底边界层的形态与盐分分布规律;并通过分析表层沉积物孔隙水-底层水盐分的时空分布特征,探究蓄水初期斜坡、深潭沉积物-水界面上的盐分运移方式;通过监测深潭-斜坡系统不同位置盐分的时空分布,探究深潭分别在蓄水时盐分运移的影响和蓄水期间咸水的淡化机制。结果表明:(1)对于斜坡沉积物,边界层沿着沉积物呈楔形分布;三个不同水深位置边界层上边界盐分浓度相近,而边界层下边界盐分浓度、边界层厚度呈现:深水区中心区浅水区的趋势,同时有风、有进出水条件下深水区边界层的单位面积总含盐量比中心区、浅水区高出0.10-0.60kg/m2,这表明斜坡对盐分具有显著的聚集效应。(2)在斜坡风、进出水影响实验进行到325h时,与无风、无进出水实验相比,有风有进出水的上覆淡水盐分浓度高出0.23g/L,边界层厚度小于1.2cm,单位面积含盐量比较低。表明风、进出水对斜坡沉积物孔隙水和底边界层中盐分释放的增强作用程度比较大。(3)深潭中咸水在蓄水初期淡化速度较快,之后底边界层中盐分进入上覆淡水的速度逐渐趋于平缓。(4)实验初期深水区水体中盐分浓度比同一水平位置上沉积物孔隙水要高,这种大的密度梯度产生了密度流,盐分从坡底水通过水平运移方式进入浅水区沉积物孔隙水,并使两者盐分迅速达到平衡。(5)海湾水库沉积物呈斜坡、深潭形态时,蓄水水流可以使表层沉积物中的盐分尽可能的排出。(6)在蓄水初期,为防止高咸水盐分重新进入沉积物,坡底咸水应及时排除;在水库运营管理过程中,利用斜坡、深潭对盐分的聚集效应,在坝前定期排除库底高盐水。
【关键词】：斜坡-深潭 楔形边界层 盐分聚集 密度流 水平运移
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV697
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 引言7-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究目的与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 国内外关于水质咸化的研究现状10-11
• 1.2.2 国内外关于边界层的研究现状11-12
• 1.2.3 菲克第一定律12-13
• 1.2.4 国内外关于库底形态的研究现状13-14
• 1.3 研究内容与技术路线14-16
• 1.3.1 研究内容14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 1.4 创新点16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 采样点区概况17-27
• 2.1 自然地理17-19
• 2.1.1 地形与地貌17-18
• 2.1.2 地层岩性18
• 2.1.3 地质构造与地震18-19
• 2.2 气象与水文19-23
• 2.3 库区概况23-25
• 2.3.1 库区周边及采样点位置23
• 2.3.2 库区沉积物分布23-25
• 2.3.3 库区风浪潮汐25
• 2.4 本章小结25-27
• 第三章 库底斜坡对库水咸化影响的实验研究27-41
• 3.1 无风无进出水条件下斜坡对底边界层的影响27-34
• 3.1.1 实验装置与方法27-30
• 3.1.2 斜坡对边界层形态的影响30-32
• 3.1.3 上覆水和孔隙水盐分分布分析32-34
• 3.2 有风、有进出水条件下斜坡对底边界层的影响程度34-41
• 3.2.1 实验装置与方法34
• 3.2.2 风、进出水条件下斜坡对边界层形态的影响34-36
• 3.2.3 风、进出水条件下斜坡对盐分分布的影响36-38
• 3.2.4 斜坡存在条件下蓄水初期盐分的快速运移机制38-41
• 第四章 库底深潭对库水咸化的实验研究41-49
• 4.1 实验装置与方法41-42
• 4.1.1 实验材料41
• 4.1.2 实验装置41
• 4.1.3 实验方法：41-42
• 4.2 深潭中咸水淡化机制42-44
• 4.3 初期浅水区-深潭区盐分分布与运移分析44-46
• 4.4 蓄水水流注入位置对沉积物中盐分分布的影响46-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 海湾水库排咸防咸措施49-53
• 5.1 蓄水前坝前开挖排咸沟49-50
• 5.2 蓄水初期及时抽排底边界层咸水50
• 5.3 蓄水后期择机进行排咸50
• 5.4 建立完善的管理机制50-53
• 结论与建议53-55
• 参考文献55-59
• 攻读学位期间的研究成果59-61
• 致谢61-63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 赵文玉;王启山;吴国平;吴立波;孙增峰;郑力燕;;引黄水在北大港水库蓄存期水质咸化的研究[J];水科学进展;2005年06期

  本文关键词：海湾水库库底形态对库水咸化影响的模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：379108