大型水体富营养化数学模拟的研究

发布时间：2020-11-16 23:46

　　 水质富营养化作为一个全球性的环境问题，越来越受到人们的关注。随着 对水质富营养化机理的深入研究和计算机技术的飞速发展，富营养化的数学模 拟已有了长足进步。本文针对大型水体水质富营养化形成机理及数学模拟中的 若干问题进行了较为系统、深入的研究，首先对水质富营养化的数学模拟在近 三十年来取得的进展，做了综合评述；从全球氮、磷循环的角度分析了造成水 体富营养化的主要原因，论述了富营养化过程中藻类、氮、磷等主要因素所发 生的各种生物、化学和物理变化，讨论了水库富营养化评价标准。在此基础上， 较为深入地研究了富营养化生态模型、二维生态动力学模型、随机富营养化模 型和面污染模型所涉及的理论和技术问题。本文获得的主要创新点为： 提出了建立能很好拟合复杂边界的二维生态动力学富营养化模型的方法。 目前已有的湖泊富营养化模型大都采用直角坐标系统，适用于边界相对比较简 单的宽广水域。对于河川型水库，由于其边界曲折复杂，已经建立的富营养化 模型就难以适用。本文中采用正交边界拟合坐标变换方法，将不规则的水库平 面域变换成便于计算的矩形域以克服上述困难，从而使建立的富营养化模型能 够适用于边界复杂的水域。 国内外利用随机微分方程来研制河流水质模型已不鲜见，但利用随机微分 方程来研究湖泊、水库富营养化模型并不多见。由于水质富营养化过程可认为 是一个随机过程，因此本文提出用随机微分方程描述水质富营养化过程，并采 用解析解法和数值解法对方程进行求解。随机富营养化模型比确定性富营养化 模型优越之处在于它可以提供关于浓度变化的概率统计特性，比较符合科学实 际。 此外，本文在水库富营养化评价标准、湿润地区面源污染模型研制及富营 养化治理方法的实验研究等方面也做了一些尝试，得出了一些有用的结论。
【学位单位】：河海大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2002
【中图分类】：X703
【部分图文】：

4.2.2.1节点变量布置网格节点变量采用交错布置，即在网格中心布置水位变量，在网格四边布置相应的流速变量，这种布置有利于解决动边界问题。图4一ro和4一H分别为物理平面及变换平面上的节点变量示意图。从图4一n中可见，流速u有N娜个节点，流速v有乙协刀‘乙吟刀个节点，水位了有阿子刀w个节点。4.2.2.2边界条件固壁(岸边)边界处只布置了法向流速v，当边界处有排水时，v取排水流速，否则采用不穿透条件眼沿边界上v二0。在计算中用到边界外流速u，采用对称假定，即假定边界的法线方向u的变化率为零。上、下游边界条件根据具体情况来定
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 钟振宇;陈灿;;洞庭湖水质及富营养状态评价[J];环境科学与管理;2011年07期

2 陈文乐;;锦江水库水环境特征及富营养化变化趋势[J];人民珠江;2011年03期

3 万蕾;;我国湖泊富营养化问题与治理现状[J];生态经济(学术版);2011年01期

4 张春媛;贾克力;童伟;;普通克里格法在乌梁素海水体富营养化研究中的应用[J];北方环境;2011年07期

5 徐耀阳;;浅述湖泊生态系统营养状态二维坐标评价方法[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年17期

6 翁笑艳;杨芳;林志鹏;;福建省山仔水库水质现状及演变趋势分析[J];环境科学与管理;2011年08期

7 胡萍;;浅谈海洋富营养化化学污染机理[J];科技信息;2011年22期

8 张庆合;罗定贵;张鸿郭;陈迪云;;垃圾渗滤液中COD在饱水带迁移的模拟研究[J];安徽农业科学;2011年19期

9 董艳伍;姜周华;赵海明;张新法;李正邦;;电渣重熔大型钢锭的数值模拟[J];材料与冶金学报;2011年S1期

10 苏锦明;;南湖的生态修复方案研究[J];山西建筑;2011年19期

相关博士学位论文 前10条

1 饶群;大型水体富营养化数学模拟的研究[D];河海大学;2002年

2 刘杰;水源型水库富营养化预测与控制技术研究[D];中国海洋大学;2011年

3 卜发平;临江河回水河段富营养化特性、机制及人工浮床控制技术研究[D];重庆大学;2011年

4 彭祥捷;中国北方湖泊营养盐的迁移转化及富营养化风险分析[D];吉林大学;2011年

5 张佳磊;三峡库区大宁河富营养化和水华研究[D];华东师范大学;2011年

6 赵军;长江口与密西西比河口沉积有机碳生物地球化学比较研究[D];中国海洋大学;2011年

7 吴建民;固定床传热研究及费托合成固定床反应器的数学模拟[D];华东理工大学;2011年

8 李祥安;长江口富营养化水域营养盐输送通量与低氧区形成特征研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2010年

9 姜海萍;河口富营养化及其与赤潮生态关系的研究[D];河海大学;2002年

10 宋春雷;溶解态磷酸酶与微生物活性在湖泊富营养化过程中的作用[D];中国科学院研究生院（水生生物研究所）;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 童昌华;水体富营养化发生原因分析及植物修复机理的研究[D];浙江大学;2004年

2 黎红秋;鹤地水库富营养化综合评价与分布特征研究[D];武汉大学;2004年

3 林艳;利用高等植物修复富营养化水体试验研究[D];重庆大学;2002年

4 王有利;松花湖富营养化现状及其防治对策的探讨[D];吉林大学;2004年

5 刘振英;乌梁素海农田面源入湖量的核算研究[D];内蒙古大学;2004年

6 李翠;官厅水库沉积物中解磷细菌的垂直分布特征及其对磷循环的作用[D];中国农业大学;2005年

7 杨浩文;广东省星湖的水质与富营养化分析[D];武汉大学;2004年

8 陈荣;灰色径向基网络建模方法及其在水体富营养化预测中的应用[D];浙江大学;2006年

9 黄程;三峡水库重庆段一维水体富营养化计算机模拟[D];西南大学;2006年

10 王春玲;富营养化水体沉积物中磷的迁移特征和稳定化研究[D];吉林农业大学;2011年

本文编号：2886805