三峡库区紊流扩散模拟和基于GIS的水污染管理系统研究

发布时间：2021-08-30 22:51

　　水环境管理是一个复杂的系统工程,它涉及包括污染源状况,污染物在水体中的迁移分布,城市分布、经济区划、流域状况、控制断面等在内的海量信息。且这些信息往往随时间改变,是一个动态过程。如何对此海量信息进行高效管理和分析,是当前水环境管理的重要课题之一,迫切需要高水平的管理信息系统作支持。对于自然水体中普遍存在的紊流流动及其中的污染物迁移扩散的模拟也是当前科学研究的一个热点。近年来出现的分形理论等非线性科学为解释和描述随机性很强的紊流现象提供了较好的理论基础。论文在国家“十五”科技攻关课题“三峡库区水环境安全关键技术研究与示范”（2004BA604A01）的资助下,将分形理论引入紊流水质模拟中,提出了分形紊流扩散模型,并与K-ε双方程水力模型相配合,完成了长江万州城区段的三维水力/水质模拟研究,对污染物在紊流流体中的扩散迁移规律进行了较深入的研究,实现了分形理论在紊流水质模拟中的成功应用,并完成了复杂边界条件自然河流中多个污染源复合污染带的三维模拟。同时,将GIS技术与水力/水质数学模型相结合,开发了基于GIS的三峡库区水污染（应急）管理信息系统,可以为三峡库区水环境科学管理提供先进的技术手段... 

【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】：215 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

三峡库区河道示意图

图 2.3 三峡库区天然河道横断面面积沿程变化Fig. 2.3 Section area alongYangtse River in TGRA2.4.3 三峡水库建成后河道变化趋势三峡水库建成后，随着蓄水位的抬高，沿江地形陡势将有所变缓、河道也将较建库前顺直。枯水期，三峡库区正常蓄水位为 175m，坝前水位较天然状况抬高100 多 m。但由于水库处于丘陵与峡谷地区，由水位抬高引起的河道总体特征的变化不是很大，库区江段河道长宽比约为 630：1，属于典型的狭长型水库。水库建成后，河道沿程断面形态变化特征与天然河道一致，相邻断面突扩突缩现象十分明显。水库建成后的水面宽和横断面沿程变化见图 2.4 和图 2.5。2000250030003500水面宽（米）

图 2.5 三峡水库建库后横断面积沿程变化（7Q10 入库流量+三斗坪运行水位 175 米）Fig. 2.5 Section Area alongYangtze River after the froming of TGRA(Q10 flow + water level 175m at Sandouping)库调度方案水库的调度运行方式为：每年的 5 月末至 6 月初，为腾出防至汛期防洪限制水位 145m。丰水期 6~9 月，水库一般维持在流量与天然情况下相同。在遇到大洪水时，根据下游防洪需水位抬高，洪峰过后仍降至 145m 运行。在汛期末 10 月份， 175m 运行，这时下泄量有所减少，只有在枯水年份，这一12 月至次年 4 月，水电站按电网调峰要求运行，水库尽量维4 月当入库流量低于电站发电对流量的要求时，动用调节库入库流量，水库水位逐渐降低，但 4 月末以前水位最低高程不游航道必要的水深。每年 5 月开始进一步降低水库水位，因枯水季下泄量比天然情况明显增加。水库水位年内变化过程


本文编号：3373654