水质水动力学耦合问题研究报告
河流水动力学与水质模拟方法研究
河流水动力学与水质模拟方法研究随着经济的快速发展和人口的增长，全球范围内的水资源管理问题变得日益重要。
河流的水动力学和水质模拟方法研究对于有效管理和保护水资源至关重要。
本文将重点讨论河流水动力学和水质模拟方法的研究现状、挑战和应用前景。
首先，我们来了解河流水动力学的研究方法。
水动力学是研究水在河流中运动的科学，它关注着水流的速度、水位和水压等变化规律。
通过水动力学模型，人们可以模拟能够有效预测洪水、泥沙运移、河道变形等事件。
目前，常见的水动力学模型包括一维模型、二维模型和三维模型。
其中，一维模型适用于直线或弯曲较小的河流段，二维模型适用于较为复杂的河流段，而三维模型则可应用于高度复杂的河道网络。
然而，河流水动力学模拟仍然面临着一些挑战。
首先是模型参数的确定。
模型参数的准确性直接影响着模拟结果的可靠性，因此需要大量的实地或实验数据来进行调整和验证。
其次是模型计算的精度和效率。
由于河流系统具有高度非线性和空间变化特征，模型的计算复杂度很高，需要采用高性能计算方法和优化算法来提高计算效率和精度。
此外，模型的不确定性和稳定性也需要进一步研究。
水质模拟方法是研究河流中污染物扩散和传输的科学。
水质模拟方法可以帮助我们理解河流中污染物的传播规律和影响因素，从而采取相应的控制措施，保护水资源和生态环境。
目前，常见的水质模拟方法包括物理模型、统计模型和数学模型。
物理模型基于物理原理，通过实验或数值模拟的方法来研究水质变化规律。
统计模型主要是利用历史观测数据和统计方法来预测未来的水质变化。
数学模型则是利用数学方程和计算方法来模拟水体中污染物的传输和转化过程。
然而，水质模拟方法也面临着一些挑战。
首先是污染物源的确定和监测。
污染物源是水质模拟的基础，需要通过实地监测和模型估算来确定。
然而，由于污染物的复杂来源和多样性，确定准确的污染物源是非常困难的。
其次是水质模型的精度和准确性。
水质模型的精度直接影响着模拟结果的可信度，因此需要采用准确的反演方法和优化算法来提高模型的精度和准确性。
基于水动力水质耦合模型的洪泽湖水质驱动机制及换水周期研究
基于水动力水质耦合模型的洪泽湖水质驱动机制及换水周期研
究
夏贵林
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】洪泽湖是南水北调东线工程重要的调节湖泊,也是淮河下游地区重要的水源地。
受人类活动影响,湖泊面临自由水面积缩减、局部富营养化、植被覆盖度降低等多重环境问题。
本研究围绕现阶段洪泽湖的水环境问题,统计污染源对入湖污染负荷的贡献度,建立水动力水质耦合模型,模拟湖泊水体更新能力,评估影响水质的关键因子。
结果表明,洪泽湖污染主要来源为外源输入,湖泊不同区域换水周期差异显著。
本研究可为南水北调东线沿线湖泊的水环境研究提供借鉴。
【总页数】5页(P26-30)
【作者】夏贵林
【作者单位】南水北调江苏咨询管理有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV131;X524
【相关文献】
1.湖泊-河网耦合水动力水质模型研究
2.一二维耦合的水动力水质模型在闸汾河控河段的应用
3.基于水动力水质模型的金川河流域水质长效达标分析
4.基于
MIKE21的南浔区河网水动力水质耦合模拟研究5.基于数据驱动与遗传计算的海域组合单元水质模型多参数分步耦合优化反演方法研究
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土石坝漫顶溃决过程的水土耦合动力学模型研究
土石坝漫顶溃决过程的水土耦合动力学模型研究水土耦合是指水与土壤相互作用的过程。
在土石坝漫顶溃决过程中，水土耦合动力学模型的研究对于预测和防止灾害具有重要意义。
本文将从水土耦合动力学模型的基本原理、漫顶溃决过程的特点、水土耦合动力学模型的建立和模拟以及应用方面进行综述。
1.水土耦合动力学模型的基本原理水土耦合动力学模型是描述水和土壤相互作用过程的数学模型。
其基本原理包括水的入渗、土壤的渗流、土石坝的力学性质等。
水的入渗是指水分从地表渗入土壤的过程，其速率受土壤类型、土壤含水量、渗透系数等因素的影响。
土壤的渗流是指土壤中水分的流动过程，其速率受土壤孔隙度、含水量、渗透性等因素的影响。
土石坝的力学性质包括其材料性质、结构形式、孔隙度等，对水土耦合过程具有重要影响。
2.漫顶溃决过程的特点漫顶溃决是指由于降雨引发的坝体坝坡上的水土松动，导致坝体上方的积水漫顶而发生溃决。
漫顶溃决过程具有以下特点：一是漫顶溃决过程中的水土耦合作用十分显著，水的入渗和土壤的渗流对坝体稳定性有重要影响；二是漫顶溃决过程中涉及的多物理场耦合及非线性问题较为复杂；三是漫顶溃决过程的时空演化规律难以直接观测，需要通过数学模型进行仿真模拟。
3.水土耦合动力学模型的建立和模拟针对漫顶溃决过程的特点，可以建立水土耦合动力学模型来描述水土相互作用的过程。
模型的建立需要考虑坝体的材料力学性质、水的入渗和土壤的渗流等因素，并且将其纳入数学方程中。
常用的数学模型包括渗流模型、离散元模型、有限元模型等。
在建立水土耦合动力学模型的过程中，需要通过实验数据验证模型的准确性和敏感性。
模拟漫顶溃决过程需要考虑水土相互作用的复杂性，可以利用计算机仿真的方法进行模拟。
通过对水土耦合动力学模型进行数值计算，可以得到漫顶溃决过程中水的渗流速率、土壤应力分布、坝体变形等关键参数，从而更好地理解漫顶溃决过程的机理。
4.水土耦合动力学模型的应用水土耦合动力学模型的研究对于漫顶溃决过程的预测和防治具有重要意义。
水域水动力及水质模拟研究
水域水动力及水质模拟研究水是人类的生命之源，也是地球上最重要的自然资源之一。
而水质与生命息息相关，直接关系到人们健康和生存环境。
针对现今水质污染日益严重的情况，如何评估和改善水质已经成为了一个紧迫的问题。
水域水动力及水质模拟研究是解决该问题的有效手段之一。
一.水域水动力模拟水动力模拟主要是针对水域内潮汐、流速和流量等进行建模和仿真。
在模拟过程中，需要涉及流体力学的知识，主要涉及到流体的运动、力学方程、湍流模型等。
以流量预测为例，在水库下游的城市，需要预测一定时间内的水流量，以便及时采取措施防止外部环境影响。
流量预测需要考虑时间因素、水库面积、水库总体积、水位等多个因素，并用计算方法得出预测值。
着重强调的是，水动力模拟有其固有的局限性。
例如，在浅水域的采沙场不会涉及到深度，在潮汐调控中，涉及到潮汐的涨落。
”所以说，水动力模拟只能精准地预测某些水质参数，例如流速、水深等。
对于水质的变化，需要进一步的水质模拟。
二.水质模拟水质模拟主要是针对水中有害物质和自然营养物质的监测和控制。
水质模拟分两种类型。
一种是使用数学公式模拟，另一种是使用物理模型模拟。
数学公式模拟一般适用于单质或同质异相物质的模拟。
例如，一般情况下，可以利用动力学公式来预测某个重金属的浓度变化。
同样，可以利用物理学的张力理论对湖泊遗传中的蓝藻进行数学建模，预测水生生物的生长和变化。
物理模型模拟一般适用于较为复杂的水质体系，如湾区与内海分类等。
如果将模型划分为三个层次，第一层次是物理层，主要涉及物理参数如温度、流动、稳定性等。
第二层次是化学层，主要涉及化学参数如有机物、溶解氧等。
第三层次是生物层，主要涉及生物参数，如浮游植物、浮游动物等。
了解和掌握水动力和水质模拟，可以为我们提供非常及时、准确的水环境信息。
同时，这项研究还可以指导决策者和地方政府的决策，促进改善水质，减少水环境污染。
水动力学和水质
水动力学和水质水动力学是研究水在各种流动环境中的运动规律的科学，它关注的是水的流动、水体的动力学特性以及与水相关的各种力学现象。
而水质则是指水体中所含有的各种化学物质和微生物的数量和质量，它是衡量水体是否适合人类活动和生态环境的重要指标。
本文将从水动力学和水质两个方面进行探讨，以期进一步了解水的运动规律和水体的质量状况。
水动力学是研究水的流动规律的学科，它涉及到力学、流体力学、热力学等多个领域的知识。
水动力学的研究对象主要是自然界中的水体，如江河湖海、地下水和大气中的水蒸气等。
水动力学的研究内容包括水的流速、流向、流量、水位、水压等参数的测量和计算，以及水的流动过程中的各种力学现象的分析和研究。
水动力学的研究方法主要是实验和数值模拟，通过对实验数据的观察和分析，以及利用计算机技术进行模拟和计算，来揭示水的流动规律和水体的动力学特性。
水质是指水体中所含有的各种化学物质和微生物的数量和质量。
水质的好坏直接关系到水体的适用性和可持续利用性。
水质的评价主要从水的透明度、酸碱度、溶解氧、浊度、氨氮、总磷、总氮等方面进行。
水的透明度反映了水体中悬浮物和溶解物的数量和质量，透明度越高，说明水体中的杂质越少，水质越好。
酸碱度是指水体中酸性或碱性物质的含量，过高或过低的酸碱度都会对水体的生态系统产生不良影响。
溶解氧是水体中溶解的氧气的含量，它是维持水体生态系统正常运转的重要因素。
浊度是指水体中悬浮物颗粒的数量和大小，浊度越高，说明水体中悬浮物颗粒越多，水质越差。
氨氮、总磷、总氮等是水体中的营养物质，它们的过多会导致水体富营养化，引发水华等问题。
水动力学和水质是紧密相关的，水的流动过程中会对水质产生重要影响。
水的流动可以带走水体中的污染物，降低水质污染的程度。
同时，水的流动也会将水体中的污染物带到其他地方，导致水质污染的扩散。
因此，在水环境管理和保护中，需要充分考虑水动力学和水质的关系，采取相应的措施来保护水体的质量。
水动力水质耦合模型的作用
水动力水质耦合模型的作用小伙伴们！今天咱们来聊聊水动力水质耦合模型的作用呀。
首先呢，这个模型能让我们更好地了解水的流动情况对水质的影响。
你想啊，水在流动的时候，它可不是自己瞎跑的，它会带着各种各样的物质一起动。
比如说污染物啊，营养物质之类的。
水动力水质耦合模型就像是一个超级放大镜，能把这些关系看得清清楚楚。
我觉得这一点真的很厉害呢！那它具体是怎么做到的呢？嗯，它会考虑到很多因素。
像水流的速度啦，方向啦，还有水体的深度等等。
不过呢，这里面有些东西不是那么容易确定的。
比如说，水流的速度在不同的地方可能会有很大的变化，这时候就需要我们多收集一些数据来让这个模型更准确。
根据我的经验多找几个测量点总是没错的！这个模型在预测水质变化方面也超级有用。
我们知道，水质有时候会突然变得很差，但是我们又不知道为啥。
这时候，水动力水质耦合模型就派上用场啦！它可以根据当前的水动力条件，预测未来一段时间水质可能会发生的变化。
这就像是提前知道天气一样，是不是很神奇？当然啦，这个预测也不是百分之百准确的，毕竟有很多突发情况可能会影响水质，像突然有大量的污水排入之类的。
还有哦，这个模型对于水资源的管理也有着不可忽视的作用。
我们要合理利用水资源，就必须要知道水的质量和它的流动规律。
水动力水质耦合模型就像一个小助手，帮助管理者做出更明智的决策。
比如说，在哪里建污水处理厂比较合适呢？这个模型就能给我们一些参考。
这一步要特别注意！如果选错了位置，那可就麻烦大了！总之呢，水动力水质耦合模型的作用非常广泛，无论是对于研究水质的科学家，还是对于水资源的管理者来说，都是一个非常有用的工具。
小伙伴们，你们现在是不是对这个模型有了更清楚的了解呢？希望大家在自己的工作或者学习中能够好好利用这个神奇的模型呀！。
河网水动力及水质模型的研究及应用的开题报告
河网水动力及水质模型的研究及应用的开题报告一、选题背景水是人类生存和发展的重要资源，其质量和流动状态对环境和人类健康都有着重要的影响。
近年来，随着城市化进程的加快和工业化程度的提高，水环境污染问题日益突出，水资源的合理利用和管理日益受到重视。
针对河流的水动力和水质状况分析是水资源管理和环境保护的重要内容之一。
现代水力学领域中，基于计算机技术和数值模型的水动力学研究已取得了显著的进展。
水动力学模型能够对河网的水流运动、水位、泥沙运移及洪涝、污染等诸多问题进行研究和预测。
而水质模型则能够有效地模拟和预测水体中污染物的扩散、转移和浓度分布情况，是解决水环境污染问题的重要手段。
二、研究意义通过开展河网水动力及水质模型的研究，可以对河流的水动力和水质状况进行全面、深入的分析和掌握。
具有以下几个方面的重要意义：1.为城市化进程提高提供科学依据。
研究河网水动力及水质模型，可为城市扩张、建设和环境治理提供科学依据，为城市化进程提供可持续发展的基础。
2.提高水资源的合理利用和管理水平。
研究河网水动力及水质模型，可为河流水资源的合理利用、调控和管理提供理论和实践依据。
3.保障水环境保护和生态安全。
研究河网水动力及水质模型，可为水环境保护和生态安全提供科学依据，保障人类健康和自然生态的平衡。
三、研究内容和方法1.研究内容本研究将深度探究河网水动力及水质模型的建立和应用，包括以下几个方面：（1）采集实地测量数据，建立河网水动力学数值模型，仿真研究水流运动、水位和泥沙运移等问题。
（2）采集水质监测数据，建立河网水质模型，模拟水体中污染物的扩散、转移和浓度分布情况。
（3）应用模型结果，探究河网水动力和水质变化的原因及对策，为河网的管理和保护提供科学依据。
2.研究方法本研究采用以下研究方法：（1）采集实地数据，建立河网水动力和水质监测网络。
（2）基于数值分析和计算流体力学（CFD）方法，建立河网水动力学和水质数值模型。
（3）对模型进行验证和优化，并进行模拟计算，得出水动力和水质状况的分析结果。
生态工程中的水动力学研究
生态工程中的水动力学研究水动力学是一门研究水在流动过程中的力学规律的学科。
在生态工程中，水动力学研究起到了非常重要的作用。
本文将从水动力学在生态工程中的应用、水动力学的重要性以及水动力学的研究方法三个方面展开探讨和分析。
一、水动力学在生态工程中的应用生态工程是人类为了改善和保护生态环境而进行的工程技术手段的总称。
水动力学在生态工程中应用十分广泛，涉及到水质改善、生态修复、洪涝防治等多个方面。
其中，流体力学、水文学以及计算机模拟等技术是水动力学应用的基础。
1. 水质改善水质改善是生态工程中的重要任务之一。
随着经济社会的发展，水体污染的问题日益突出，对环境和人类的健康带来了严重的威胁。
水动力学在水质改善中的应用主要集中在污水处理、生态流化床和滞洪设施的设计和优化等方面。
其中，污水处理是水动力学在生态工程中最常见的应用之一。
利用水的流动、悬浮和沉降的力学特性，将污水净化并达到排放标准。
2. 生态修复人类经济开发过程中，对自然环境的破坏是不可避免的。
生态修复旨在修复人类活动对自然生态系统造成的破坏，保护生态系统的景观和功能。
水动力学在生态修复中的应用主要包括湖泊、河流、海岸带和湿地等自然生态系统的修复。
通过深入研究不同生态环境下水的流动规律和水固体间的作用关系，设计净化和治理系统，拯救被破坏的自然生态系统。
3. 洪涝防治洪涝是自然灾害中最常见的一种。
水动力学在洪涝防治中的应用主要包括水流动力学、水文学以及水力模型等方面。
通过研究流量、流速、水深等指标的变化规律，设计相应的防洪措施。
例如，通过湖泊、河堤以及绿色生态防洪保护区等方式，有效地减少了洪涝对生态环境造成的影响。
二、水动力学在生态工程中的重要性水动力学是生态工程中不可或缺的一个学科。
如何实现人类与自然的和谐共处，保护生态环境和生态系统的有效治理，都需要靠水动力学研究成果的支持。
生态工程涉及面广，借助水动力学的优势可以更准确地了解和分析目标水体的动力学特性，制定针对性和科学的处理方案。
二维水动力—水质耦合模型对东昌湖生态补水的研究与应用的开题报告
二维水动力—水质耦合模型对东昌湖生态补水的研究与应用的开题报告一、背景和意义水资源是维持人类社会生存发展的重要物质基础，水环境保护与水资源可持续利用是一个国家的生存和发展的关键问题。
但是，随着经济社会的发展和人口的增加，水资源和水环境问题日益突出，其中最为紧迫的是水环境污染问题。
为了维护和改善水环境，需要加强水资源的管理和保护，同时采取措施治理水环境污染。
其中一个重要的方法是通过生态修复实现水质提升与环境保护。
东昌湖是位于江苏省南部的一个典型的淡水湖泊，是江苏省重点保护区之一，也是淮河流域的重要水资源。
近年来，由于城市化进程加快，工农业污染加剧，东昌湖的水质状况不断恶化。
为了改善东昌湖的生态环境，需要进行综合治理和生态修复。
其中，生态补水是一种在湖泊生态系统中引入一定比例的干支流水来补偿水文水资源和水生态系统因为上游滥排及地表水资源减少所引起的需要。
综合考虑东昌湖过去的水质状况、地形地貌、上下游污染源、水文水位、生态环境等因素，设计合理的生态补水计划十分重要。
因此，建立一套能够准确反映水生态环境和水质变化的二维水动力——水质耦合模型，对于东昌湖生态补水计划的制定和实施具有重要的意义。
二、研究内容1.收集整理东昌湖相关的水文、气象、水质、植被、土壤等资料，建立东昌湖生态补水资料库；2.建立基于二维水动力——水质耦合模型的东昌湖水生态环境与水质模拟；3.根据模拟结果，制定并优化东昌湖生态补水计划；4.基于实测数据对模型的准确度进行验证和改进；5.开展东昌湖生态补水的现场实施和效果评估。
三、研究方法和思路1.收集整理数据资料，包括水文、气象、水质、植被、土壤等方面的数据；2.基于ArcGIS和MATLAB等软件，制定东昌湖二维水动力——水质模型，建立湖泊水质模型的模拟计算流程；3.对模型参数进行敏感度分析，评估模型的准确性，校正或修正模型；4.设计生态补水方案，进行模拟计算和分析，制定生态补水计划，计算生态补水效果；5.结合实测数据进行模型验证及优化；6.开展东昌湖生态补水的现场实施和效果评估。
水下柔性结构流固耦合动力效应研究
水下柔性结构流固耦合动力效应研究一、研究背景随着科技的不断发展，水下工程领域在船舶、海洋平台、海底隧道等诸多方面得到了广泛的应用。
然而由于水下环境的特殊性，如高压力、低温、盐度变化等，使得水下柔性结构在设计和施工过程中面临着诸多挑战。
为了提高水下柔性结构的可靠性和耐久性，研究其流固耦合动力效应显得尤为重要。
流固耦合是指物质在外力作用下发生的变形与流动现象，在水下柔性结构中，由于受到水流、波浪、潮汐等多种外部因素的影响，结构内部的应力分布和变形状态会发生动态变化。
因此研究水下柔性结构的流固耦合动力效应，有助于揭示其在不同工况下的响应特性，为优化设计提供理论依据。
近年来国内外学者对水下柔性结构的流固耦合动力效应进行了大量研究。
这些研究成果不仅为水下工程的设计提供了有力支持，还为实际工程应用提供了重要的参考价值。
然而现有研究成果主要集中在理论分析和数值模拟方面，对于实际工程中的具体问题解决能力有限。
因此进一步深入研究水下柔性结构的流固耦合动力效应具有重要的理论和实际意义。
1. 水下柔性结构的定义和分类梁式结构：梁式结构是最常见的一种水下柔性结构，主要包括横向梁和纵向梁。
横向梁主要用于承受横向水压力载荷，纵向梁则用于承受纵向拉力载荷。
这种结构形式简单、通用性强，适用于各种水下工程应用。
桁架结构：桁架结构是由许多相互支撑的杆件组成的空间框架结构。
在水下环境中，桁架结构可以通过调整杆件长度和间距来实现对受力状态的改变，从而适应不同的工况要求。
桁架结构具有较高的刚度和稳定性，但其制造工艺较为复杂。
索穹顶结构：索穹顶结构是一种以钢索为骨架，通过锚固在海底固定物上的穹顶状结构。
索穹顶结构具有良好的抗风蚀性能和抗冲击能力，同时能够承受较大的水压力载荷。
然而由于钢索的限制，索穹顶结构的刚度较低，且制造成本较高。
悬链网结构：悬链网结构是由一系列相互连接的链条组成的网状结构。
悬链网结构具有良好的柔韧性和抗拉强度，能够在受到外力作用时产生较大的形变，从而吸收部分能量，减小结构的应力集中。
湖泊_河网耦合水动力水质模型研究_赵琰鑫
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湖泊-河网耦合水动力水质模型研究 赵琰鑫 张万顺
汤
怡
吴
静
2 ∂Q j ∂u j Q j ∂z j gn u j Q j + + gA j + =0 （2） 4 3 ∂t ∂x ∂x R 式中：uj 为河网河道 j 的断面平均流速；Qj 为河网河道 j 的流量；Aj 为河道 j 的过水面积；t 为时间；qj
e中国水利水电科学研究院学报journalofchinainstituteofwaterresourcesandhydropowerresearch第9卷第1期2011年3武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉摘要根据太湖地区水系复杂湖泊众多河道水流方向复杂多变且受到人为干扰的特征基于一维河网水质模型二维湖泊水质模型采用有限控制体积法获得离散的水动力学和水质模型控制方程通过河网与湖泊连接断面上河流的流量水位水质与湖泊的流速水位和水质耦合求解解决了河网湖泊水质模型的耦合并将闸站控制对河流湖泊水动力水质影响过程进行了时间空间的线性化处理以边界条件方式将闸站控制带入模型代数方程中进行统一求解建立了适合于太湖流域的湖泊河网耦合水动力水质模型
一维河网水动力水质模型 连续性方程：
∂A j ∂Q j + = qj ∂t ∂x
（1）
动量方程：
收稿日期：2011-01-11
基金项目：流域水生态功能分区与质量目标管理技术研究与示范项目 （2008ZX07526-004） E-mail：zhao_yanxin@
作者简介：赵琰鑫， （1983-） ，男，河南郑州人，博士生，主要从事水环境保护和水资源管理研究。
文献标识码：A
1
研究背景
河网水动力水质模型是描述河道水体中污染物迁移转化规律的数学模型，是进行河流水质模拟
水文-水动力-水质模型耦合应用现状综述
第20卷 第4期 中 国 水 运 Vol.20 No.4 2020年 4月 China Water Transport April 2020收稿日期：2019-11-19作者简介：伊学农（1962-），男，工学博士，副教授，上海理工大学环境工程学院，研究方向为水处理与资源化技术研 究、给水排水工程优化与控制。
水文-水动力-水质模型耦合应用现状综述伊学农，吴跃颖（上海理工大学 环境工程学院，上海 200093）摘 要：随着城市化进程，评估生态环境是在流域低影响开发和制定区域决策方案中至关重要。
集成流域与河流模拟原理，构建水文-水动力-水质系列模型，优化现有模型结构，更好的服务于水环境日常管理。
文章主要介绍现有水文-水动力-水质耦合模型框架，通过模型耦合来源、机理，针对复杂流域水系，综合分析面源点源污染，常见水文-水动力-水质耦合模型应用分析，有助于水环境耦合模型开发应用。
关键词：水文-水动力-水质模型；耦合机理；模型框架；模型发展中图分类号：TV124 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）04-0041-03引 言伴随着城市化的迅速发展，生态环境逐渐成为影响经济社会多方面发展至关重要的因素[1]。
人类活动增加了生态环境变化速率和方向的复杂性、不确定性[2，3]。
生态系统服务需求增加、气候变化、物种入侵、富营养化和污染物对生态系统破坏影响的不确定性[4]，严重制约了我国经济社会的可持续发展[5]。
通过模型对污染物在水环境中的预测来实现水环境综合治理和日常管理尤为重要[6，7]。
现有的单一水质模型已经有系统的研究发展，但随着环境问题的复杂性与不确定性使单一水质模型描述不准确，需高水平整合和协调开发相关水质模型，因此通过多模型耦合方式来实现模拟很重要。
本文从多模型耦合的框架机理出发，总结水文-水动力-水质模型发展的主要研究内容，根据松散和紧密耦合模型应用现状，列举具有代表性的水质模型应用案例，并对耦合模型的进一步应用与发展提供建议。
水利工程中的水动力学问题研究
水利工程中的水动力学问题研究一、引言水利工程中的水动力学问题研究是重要的研究领域，该领域研究的主要目标是了解流体的运动规律及其在各类水利工程中的应用。
水动力学问题研究是水利工程设计、施工、维护的重要理论基础。
本文将对水利工程中的水动力学问题进行研究和探讨，从以下几个方面进行分析：二、水动力学问题的定义水动力学是研究流体的流动规律的科学。
水流在水利工程中的运动涉及到的问题很多，如水的流量、水位、流速、水力压力、水力载荷、河道底部和岸壁的剥蚀等问题。
水力学的目标是理解这些流动何时是平稳的，何时是混乱的，以及如何避免生成混乱。
三、水流特性分析1、水流模型水流模型是研究水流特性的必要工具。
按照其不同的投放形式，水流模型又可以分为口模型、坝前模型和室内模型等，其中口模型是最常用的一种模型。
水流模型能够模拟真实的水流状况，为水利工程的设计、实施和维护提供了便利。
2、水流的流速和水位水位和流速是水流的基本特性，对于水利工程建设和运维至关重要。
水位可以手动或自动测量，流速可以通过采用视频法、激光器、压力传感器和测流板来测量。
3、水流的压力和水力载荷水流中的压力和水力载荷对水利工程建设和运维同样很重要。
压力会导致水利工程的破坏和塌陷，水力载荷则会影响工程设备的使用寿命和性能。
因此，需要采取措施防止水流的压力和水力载荷对水利工程造成影响。
四、水力运动的影响因素和计算方法水流的流速、流量和水位等参数的变化，会影响水流的压力和水力载荷。
为了确定水利工程所能承受的水流的压力和水力载荷，需要进行水动力学模拟分析。
1、影响因素水流的流速、瞬时流量、水力坡度、流量密度、水流方向、水平面的摩擦、湍流形态和沉积物的影响等都会影响水利工程中的流体运动。
2、计算方法通常，水力学的研究方法主要包括气膜法、水力计算法、数值模拟等。
五、水动力学问题的解决方法水利工程水动力学问题的解决方法涉及到多个领域，包括理论研究、试验研究和实际应用等。
其中，试验研究被认为是最为重要和实用的方法。
湖泊-河网耦合水动力水质模型研究
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（ａ） ７
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式 中 ：ｃ 节点 是 的水 质浓度 ； Ｃ 为人 流 的水 质浓 度 ；Ｑ ｉ 为人 流流 量 。
ｉ ｎ
２２ 二 维湖泊 水 动力水 质模 型 ．
ｒ
Ｎ
２４ 数值 离 散格式 ．
将 水 动力 和水质模 型方程 改写成 统一 形式
Ｗ
ｐ
Ｅ
（） （ 咖 ＝￣ ＋ ｙ＋咖 ） ） （咖） （４） ｓ ＋ ＋ ｏ 占 ｓ ，，
（） １ １
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采用 非 正交 非 交错 网格 ，在 控制 体 内 ，对 流项 采 用迎 风 格 式
Ｑ ＡＬ ２ Ｕ 一 Ｅ，ＷＡ Ｐ 型 等…。 国内 的彭 虹等 建立 了河 流综 合水 质 模 型 ，李 锦 秀 等 建 立 了三 峡水 库 Ｓ模
整体 一维 水质 模 型 ，储 君 达 、韩龙 喜等 建立 了河 网水质模 型 并对 模 型求 解方 法进 行 了改进 。但 是
以上研 究仍 存 在 一 些 不 足 ，如 其 模 型仅 仅 用 于树 状 河 网和 单 一 河 道 ，对 于 环 状 的河 网有 限制 。其 次 ，其模 型考 虑 的水质 变 量及各 个 变量 间 的迁移 转化 不 够全 面 。另外 ，针对 复杂 湖泊一 网区河 道纵 河 横 、水 系呈 网状 的特 点建 立 的数值模 型 尚未 见报道 。 本 文采 用有 限控制 体 积法 对 求解 一 、二 维 水 动力 学 和水 质 模 型控 制 方程 ，在一 维 、二 维 模 型连 接 断 面处 ，采用 一 维 模 型模 拟 河 道水 位 、流 量 变化 ，并 作 为 隐式 变 量 带入 二 维 湖 泊模 型 进 行 求解 ， 实现 了一 、二 维模 型 的耦 合 ，并 根 据太 湖 典 型流 域河 网区 实测 水 文和 水 质 资料 对耦 合模 型进 行率 定
热-水动力-力学(thm)耦合模型
热-水动力-力学(thm)耦合模型一、概述1. 研究背景近年来，热-水动力-力学(thm)耦合模型在地质工程领域得到了广泛的应用。
这种模型能够描述地下水流对岩石力学性质和地温场的影响，对于有效预测地下水资源的开发利用以及岩石工程中的渗透、变形等问题具有重要意义。
2. 研究意义通过对热-水动力-力学(thm)耦合模型的研究，可以更加全面地认识地下水流和岩石力学之间的相互作用关系，为地下水资源的合理开发、岩石工程的安全施工提供科学依据。
二、热-水动力-力学(thm)耦合模型的基本原理1. 热传导和水动力学模型在热-水动力-力学(thm)耦合模型中，首先需要建立热传导方程和水动力学方程。
热传导方程描述了地下岩石热量的传输和分布规律，而水动力学方程则描述了地下水流的速度和流动特性。
2. 岩石力学模型岩石力学模型描述了地下岩石的变形和破坏规律，包括岩石的弹性模量、泊松比、抗压强度以及裂隙的存在和扩张等因素。
3. 耦合关系在热-水动力-力学(thm)耦合模型中，热传导方程、水动力学方程和岩石力学模型之间存在着复杂的耦合关系。
地下水流动会对岩石的温度场和应力场造成影响，从而影响岩石的强度和变形特性；同时岩石的变形也会影响地下水流的通量和流速。
三、热-水动力-力学(thm)耦合模型的建立1. 模型假设在建立热-水动力-力学(thm)耦合模型时，需要对地下水流、岩石力学和地温场等因素进行一定的简化和假设，以便于建立数学模型进行求解。
2. 数学表达通过对热传导方程、水动力学方程和岩石力学模型进行数学表达，并引入边界条件和初始条件，可以建立热-水动力-力学(thm)耦合模型的数学形式。
3. 求解方法对于建立的热-水动力-力学(thm)耦合模型，可以采用有限元、边界元、网格法等数值方法进行求解，得到地下水流场、温度场和应力场的分布情况和变化规律。
四、案例分析与应用1. 地下水资源开发通过建立热-水动力-力学(thm)耦合模型，可以对地下水资源的开采和补给进行合理的规划和管理，有效防止地下水位下降和地表沉降等问题的发生。
水质水动力学耦合问题研究报告
天津大学2013~2014学年研究报告课程名称：水库优化调度（编号：S205E046）研究题目：水流与水质耦合模拟学院名称：建筑工程学院专业名称：水利水电工程学号：1013205068 2013205138姓名：许红师孟庆林2013 年12 月目录1 基本资料概述 (1)1.1 研究对象 (1)1.2 研究目标 (1)1.3 研究要求： (1)1.4 研究信息和约束 (2)2 研究思路 (2)3 技术路线 (3)4 研究内容 (3)4.1 模型建立 (3)4.2 方案制定 (4)4.3 数值模拟 (4)4.3.1 初始条件下数值模拟结果 (4)4.3.2 方案一系列数值模拟结果 (5)4.3.3 方案二系列数值模拟结果 (9)4.4 结果分析 (13)5 总结 (13)1 基本资料概述1.1 研究对象本课题研究对象为一方形湖泊，长：1000.0m、宽：500.0m。
湖底为平面，底高程为0.0m，四周岸堤高程均为5.0m。
上方中间位置有一排污口。
左右两侧中间位置各有一节制闸，最大过闸流量20m3/s，两节制闸均可汇入和汇出流量。
平面结构如下图1所示：500m1000m图1 研究对象平面结构示意图1.2 研究目标给定湖泊初始的水质条件和水位，计算在确定排污口排入污染过程下，10天时间内的湖泊水质变化过程。
判定湖泊水体水质是否满足景观四类水体水质要求、何时不满足和哪些区域不达标。
如果不达标，提出合理的补水方案(补水方式、补水时间等)，即如何通过左右两侧节制闸的调控，控制进入和汇出湖泊的水流过程，使得污染物稀释同时水体水质满足景观四类水体水质要求。
1.3 研究要求：（1）采取MIKE21软件模拟，hydrodynamic module+ transport module。
模拟所需参数可采取软件推荐值或自行调研信息值。
（2）不考虑风对水流作用；考虑降雨和蒸发。
（3）不考虑污染物的生化反应，不考虑降解。
1.4 研究信息和约束（1）湖泊初始水深3.5m，水深不能低于3.0m，不能高于3.8m。
基于水量水质耦合模型的南明河水环境治理方案研究
基于水量水质耦合模型的南明河水环境治理方案研究一、引言水是生命之源，而水环境既关系到人们的生活需求，也与生态环境密切相关。
然而，随着人类经济社会的发展和城市化进程的加速，水污染问题日益严重。
南明河是我国一个重要的河流，长期以来受到各种因素的污染影响。
为了改善南明河的水质状况，本文采用基于水量水质耦合模型的方法，研究南明河的水环境治理方案。
通过对南明河的水量和水质数据进行分析和模拟，并结合相关政策和技术手段，提出一系列可行的治理方案，为南明河的水环境治理提供科学依据。
二、南明河的水量水质现状分析1. 水量分析：通过对南明河流域的水文数据分析，得出南明河的年均径流量、最大年流量和最小年流量等指标。
同时，结合南明河流域的地理特征和人类活动情况，分析了南明河的水文变化趋势和水资源利用状况。
2. 水质分析：通过对南明河的水质监测数据进行分析，得出南明河的主要水质指标，如总氮、总磷、COD等。
同时，结合南明河流域的工农业活动和污水排放情况，分析了南明河水质受污染的主要原因和程度。
三、1. 模型建立：基于南明河的水量和水质数据，建立水量水质耦合模型，以模拟南明河的水环境变化。
该模型结合了水流动力学和水质传输过程，并考虑了水循环系统中的人为干扰因素，可以对南明河的水质状况进行预测和评估。
2. 治理方案探讨：根据南明河的水量和水质模拟结果，结合相关政策和技术手段，探讨了一系列可行的治理方案。
主要包括水资源管理、水污染控制和生态修复等方面。
同时，对每种方案的可行性进行评价，为后续实施提供参考。
3. 治理效果评估：通过对各种治理方案的模拟和预测效果进行评估，分析了每种方案的潜在治理效果和实施成本。
同时，综合考虑南明河流域的实际情况和社会经济发展需求，提出了最优的治理方案。
四、南明河水环境治理方案的宣传与实施1. 方案宣传：通过各种宣传手段，向社会公众普及南明河的水环境问题和治理方案。
同时，鼓励社会各界参与南明河水环境保护，增强公众环保意识和参与水环境治理的积极性。
赤山湖区二维水动力-水质耦合数值模拟研究
底坡 度及 摩 阻坡度 ；ｓ。 ，ｓ 一 分别 为 Ｙ方 向 的床 底
坡 度 及 摩 阻 坡 度 ；ｇ一 重 力 加 速 度 。 水质 模 型计算 采用 二维 水质 扩散 方程 ：
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摘 要 ：文 章 基 于二 维 浅水 方 程 和 对 流 扩散 方程 构 建 了 赤 山 湖 二 维 水 动 力 ·水 质 耦 舍 模 型 ，模 型 采 用非 结 构 网格 有
限体 积 法进 行 离散 ，计 算 单元 界 面 的 法 向 通 量 采 用 通 量 向 量 分 裂 格 式 （Ｓｔｅｇｅｒ．Ｗａｎｎｉｎｇ）。 结 果 表 明 ：赤 山湖 现 有
牧 稿 日期 ：２０１８—０７—２６ 基 金 项 目 ：江 苏 省 水 利 科 技 项 目（２０１５０２３）资 助 作 者 简 介 ：戴 昱 （１９７９年 一 ），女 。讲 师 。
· ６７ ·
２０１８年第 １ １期
水利规划与 没汁
水 文 水 资 源
流 速 ；产 Ｃｏｒｉｏｌｉｓ系数 ，ｆ＝２ｒｏｓｉｎ０ ， 一 当地 纬度 ； 一 地 球 自转 角 速 度 ；ｓ。 ，ｓ 一 分 别 为 方 向 的 床
为保 障赤 山湖地 区乃 至整个 秦淮 河流 域 的 防洪 安全 ，赤 山湖 ２０１０年 开 始 实 施 退 渔还 湖 工 程 。通 过 近几 年退渔 还湖 和退 渔还 湿建 设 ，赤 山湖 湖体 由 三 岔湖 区 、白水 荡湖 区 、环 河三 部分 组成 ，总面 积 为 １０．４０ｋｉ ｎ ，其 中 三 岔 湖 ４ｋｍ ，环 湖 ２．３０ｋｍ ， 白水 荡 ４．１０ｋｍ 。
给排水工艺中的水质反应动力学分析
给排水工艺中的水质反应动力学分析在给排水工艺中，水质反应动力学分析是一个关键的研究领域。
水质反应动力学分析可以帮助我们更好地了解污水处理过程中各种化学反应的速率和机制，从而指导和优化污水处理工艺。
本文将对给排水工艺中的水质反应动力学分析进行详细论述。
一、引言给排水工艺是指将污水处理成符合环境要求的排放水体的过程。
在污水处理的过程中，各种化学反应起着至关重要的作用。
通过对这些反应的深入研究和分析，可以有效地提高污水处理的效率和效果。
二、水质反应动力学的基本原理水质反应动力学研究的是水质中各种化学物质的转化速率和反应机制。
它的基本原理是根据化学反应速率方程和反应动力学理论，通过实验数据和数学模型来描述和预测水质反应的行为。
1. 化学反应速率方程化学反应速率方程是描述反应速率与物质浓度之间关系的数学表达式。
常见的反应速率方程包括零级反应、一级反应和二级反应等。
这些方程可以根据实验数据拟合得到，从而预测反应速率随时间和物质浓度的变化规律。
2. 反应动力学理论反应动力学理论揭示了化学反应速率与反应物浓度、温度、反应物性质等因素之间的关系。
根据反应动力学理论，我们可以通过实验数据确定反应速率常数、反应级数和反应机理，从而深入了解水质反应的动力学过程。
三、水质反应动力学分析的应用水质反应动力学分析在给排水工艺中有着广泛的应用。
它可以帮助我们：1. 优化污水处理工艺通过研究水质反应动力学，我们可以确定最适宜的反应温度、反应时间和反应条件等工艺参数，从而提高污水处理的效率和降低处理成本。
2. 预测水质变化趋势水质反应动力学分析可以通过数学模型对污水处理过程中各种化学物质的浓度变化进行预测。
这有助于我们及时采取措施应对可能出现的水质变化，保证出水水质的稳定。
3. 评估环境风险水质反应动力学分析可以帮助我们评估污染物对环境的潜在风险。
通过研究污染物的降解速率和产物的生成规律，我们可以确定处理工艺对环境的安全性和可持续性。
非恒定一、二维耦合水质数值模拟技术研究
式中： & 为单元边界的外法向单位向量， !! 和 ! $ 为面积分和线积分微元， （ !） " # 为法向数值通量， （ !） （ ， （ !） ｝。 " #｛ % !） & 离散后， %&’ 基本方程的最终形式为
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提供水质计算必需的流速、 流量等水力参数， 并通过 水动力学模拟产生的外部文件把水力、 水质模拟连 接起来。水质模型在每一个单元中计算水质浓度， 在连接单元的交界面上计算水质输运率。
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［.］ 二维水质模型
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控制方程由二维浅水方程和污染物对流 扩散 " 方程组成， 它的守恒形式可表达为 （ 34 ） ! （ 35 ） !3 ) ! ) # 0 " % ! ! !’ ( ( （ ） （ ） 63 34 34 7 ( 345 ) ! )! （ 8 0 % $ 89% ） )! # 63 !" !% !’ （ 345 ） ! （ 35( ) 63( 7 (） !35 ) ! （ 8 0 ’ $ 89’ ） （3） ) # 63 " % ’ ! ! ! （ ） （ ） （ 3! 34! ! : ! ! 35!: ） ! : !!: ) ) # ) ; 3 !% :% !% !" !% !’ ! ; 3 !!: $ . 3! ) + !: : : !’ :’ !’ 式中： 3 为水深； 4， 5 分别为 % ， ’ 向平均流速分量； （ 456， 的垂 !: 为污染物 7856， 4856， 79. :7， 65 等）
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天津大学2013~2014学年研究报告课程名称：水库优化调度（编号：S205E046）研究题目：水流与水质耦合模拟学院名称：建筑工程学院专业名称：水利水电工程学号：1013205068 2013205138姓名：许红师孟庆林2013 年12 月目录1 基本资料概述 (1)1.1 研究对象 (1)1.2 研究目标 (1)1.3 研究要求： (1)1.4 研究信息和约束 (2)2 研究思路 (2)3 技术路线 (3)4 研究内容 (3)4.1 模型建立 (3)4.2 方案制定 (4)4.3 数值模拟 (4)4.3.1 初始条件下数值模拟结果 (4)4.3.2 方案一系列数值模拟结果 (5)4.3.3 方案二系列数值模拟结果 (9)4.4 结果分析 (13)5 总结 (13)1 基本资料概述1.1 研究对象本课题研究对象为一方形湖泊，长：1000.0m、宽：500.0m。
湖底为平面，底高程为0.0m，四周岸堤高程均为5.0m。
上方中间位置有一排污口。
左右两侧中间位置各有一节制闸，最大过闸流量20m3/s，两节制闸均可汇入和汇出流量。
平面结构如下图1所示：500m1000m图1 研究对象平面结构示意图1.2 研究目标给定湖泊初始的水质条件和水位，计算在确定排污口排入污染过程下，10天时间内的湖泊水质变化过程。
判定湖泊水体水质是否满足景观四类水体水质要求、何时不满足和哪些区域不达标。
如果不达标，提出合理的补水方案(补水方式、补水时间等)，即如何通过左右两侧节制闸的调控，控制进入和汇出湖泊的水流过程，使得污染物稀释同时水体水质满足景观四类水体水质要求。
1.3 研究要求：（1）采取MIKE21软件模拟，hydrodynamic module+ transport module。
模拟所需参数可采取软件推荐值或自行调研信息值。
（2）不考虑风对水流作用；考虑降雨和蒸发。
（3）不考虑污染物的生化反应，不考虑降解。
1.4 研究信息和约束（1）湖泊初始水深3.5m，水深不能低于3.0m，不能高于3.8m。
（2）湖泊初始水质条件：污染物浓度为0.0mg/L。
（3）排污口宽度2.0m，汇入流量为0.05m3/s，污染物浓度为50.0mg/L。
10日后排污口关闭，没有污染物汇入。
（4）左右两侧节制闸的过流宽度为10m，最大补水流量20m3/s。
（5）第2、第5和第8日的早8:00-晚20:00(12小时)发生降雨，平均降雨量为12mm/h，雨水水体无污染物。
（6）第1日至第10日的日蒸发量均为5mm/day，但降雨日蒸发量忽略。
（7）四类景观水体水质污染物浓度不超过1.5mg/L。
2 研究思路湖泊水体污染物浓度的降低主要得益于污染水体的排出和污染物的扩散稀释，而污染水体的排出需要湖泊出流大，污染物的稀释扩散需要湖泊进流大，经过初步模拟，当湖泊同时最大进流和最大出流时，无法满足水位要求。
基于此，我们分别制定了污染水体的排出和污染物的扩散稀释两种类型的补水方案。
方案一系列，假设湖泊水体污染物浓度的降低主要是得益于污染物扩散与稀释，由于排污口在不同于节制闸的一侧，不在湖泊水体的主流区，该区水流流动强度较弱，污染物扩散与稀释较慢，因此，增加湖泊水面波动可以加快该区域的流动强度促使染物扩散与稀释，这一方案的补水方式是：在满足约束的前提下，通过控制左节制闸与右节制闸的交错汇入与汇出，实现湖泊水的蓄放，“蓄”起到稀释作用，“放”起到排污作用，而且蓄放过程增加了湖泊水面的波动，有利于侧方污染物的扩散与稀释。
方案二系列，假设湖泊水体污染物浓度的降低主要是得益于污染物水体的排出，则湖泊水体被更替的越多污染物浓度越低，这一方案的补水方式是：在满足约束的前提下左节制闸以一定流量连续汇入，右节制闸以最大流量连续汇出。
本研究按以下思路开展：首先，模拟初始状态下，在降雨与蒸散发的自然条件下，排污口连续十天排污过程中，观察湖泊水质及湖内水位变化是否满足要求。
然后，如果上述状态不满足要求，则提出上述多种补水方案。
最后，运用MIKE21进行数值模拟，给出最终合理的补水方案，以使水质、水位满足要求。
3 技术路线（1）采用SMS9.0软件构建研究对象模型，进行网格划分，并将其导入MIKE21中，运用MIKE21中hydrodynamic module+ transport module对初始条件下湖泊水质水位进行数值模拟。
若满足要求则为合理方案，否则制定下述方案。
（2）制定方案一系列和方案二系列的方案。
（3）运用MIKE21软件对方案一系列、方案二系列各方案进行数值模拟。
（4）分析模拟结果，比选方案一、方案二的最优可行方案。
4 研究内容4.1 模型建立本研究采用SMS9.0进行模型建立网格划分，各部分网格大小为：排污口（2m）处每米一个网格，闸门（10m）处每5m一个网格，其余部分由20m逐步向排污口、闸门处网格大小过渡以满足网格大小均匀。
SMS9.0划分的网格如图2.图2 网格划分本研究采用MIKE21中hydrodynamic module+ transport module进行数值模拟，时间步长取为600s，计算时间为10天，初始水位设为 3.5m，蒸发值为5mm/day，污染物汇入流量为0.05m3/s，污染物浓度为50.0mg/L，按照约束条件建立降雨时间序列文件、补水方式时间序列文件，其他值取默认值。
4.2 方案制定方案一系列和方案二系列中的各方案见表1表1 各方案补水方式表方案补水方式初始条件左闸20m3/s,后238小时连续流量；右闸-20m3/s连续流量10天，方案一系列方案a 左闸19m3/s，3-4小时间断连续；右闸-20m3/s3-4小时间断连续；方案b 左闸20m3/s，3-4小时间断连续；右闸-20m3/s3-4小时间断连续；方案二系列方案a 左闸19m3/s连续流量；右闸-20m3/s连续流量方案b 左闸20m3/s，40小时，19m3/s200小时；右闸-20m3/s连续流量4.3 数值模拟4.3.1 初始条件下数值模拟结果图2 污染物浓度模拟图3 湖泊水位模拟从以上模拟结果可以看出，初始方案水位严重超出约束范围，污染物浓度最大时视如图3所示，超标区域较小。
4.3.2 方案一系列数值模拟结果考虑到方便节制闸操作方便，以一小时为操作周期，通过初算，在满足约束的条件下确定补水方案a如下图所示：图4方案一系列a方案补水过程将该方案导入模型进行计算，各时刻计算结果如下：图5方案一系列b方案模拟染物浓度结果（1）图6方案一系列b方案模拟染物浓度结果（2）图7方案一系列b方案模拟染物浓度结果（3）图8方案一系列b方案模拟污染物浓度结果（1）图9方案一系列b方案模拟水位结果由以上模拟结果可以看出，方案一系列方案a在排污初期污染物向左输移，有较大污染物超标区，时间大概为5小时，随后染物向左输移达到稳定，污染物浓度物基本达标，但在十天的运行期水位超出3.0米下线。
因此该方案不可行。
由于方案一系列方案a水位实际模拟值在第十天超出3.0米下限，现调整左闸汇入流量值得补水方案b。
如下图所示：图10方案一系列b方案补水过程通过左右闸交错的蓄放以达到水位波动的目的，素质计算水位波动结果如下如所示：图11方案一系列a方案水位波动计算值将该方案导入模型进行计算，结果如下所示：图12方案一系列b方案模拟染物浓度结果（1）图13方案一系列b方案模拟染物浓度结果（2）图14方案一系列b方案模拟染物浓度结果（3）图15方案一系列b方案模拟水位结果（4）图116方案一系列b方案模拟染物浓度结果（5）图17方案一系列b方案模拟染物浓度结果由以上模拟结果可以看出，方案一系列方案a在排污初期污染物向左输移，有较大污染物超标区，但范围与浓度有所减缓，达到四类水质要求，随后染物向左输移达到稳定，污染物浓度物较小，且在十天的运行期水位满足要求。
该方案水位水质都满足条件，求污染物浓度低，是可行的理想方案。
4.3.3 方案二系列数值模拟结果假设湖泊水体污染物浓度的降低主要是得益于污染物扩散与稀释，由于排污口在不同于节制闸的一侧，不在湖泊水体的主流区，该区水流流动强度较弱，污染物扩散与稀释较慢，因此，增加湖泊水面波动可以加快该区域的流动强度促使染物扩散与稀释,通过初算，在满足约束的条件下确定补水方案a如下图所示：-25-20-15-10-5051015202550100150200250300时间（h ）流量左闸右闸图18方案二系列a 方案补水过程图19方案二系列a 方案模拟染物浓度结果（1）图20方案二系列a方案模拟染物浓度结果（2）图21方案二系列a方案模拟染物浓度结果（3）图20方案二系列a方案模拟染物浓度结果（4）图21方案二系列a方案模拟水位结果由以上模拟结果可以看出，方案二系列a方案，在运行期间出现污染物短暂的向左输移后转向右输移，并很快趋于稳定，在向左和向右输移的过程中有污染物超标区域，且比较明显，时间大概为5小时左右，但稳定之后污染物超标区较小且趋于稳定。
整个过程水位模拟结果满足约束条件，因此该方案不可行。
从上图的水位模拟结果看，水位普遍偏低。
现对其进行优化，抬高水位运行得出b 方案， 补水过程如下： -25-20-15-10-5051015202550100150200250300时间（h）流量左闸右闸图22方案二系列b 方案补水过程图23方案二系列b 方案模拟染物浓度结果（1）图24方案二系列b方案模拟染物浓度结果（2）图25方案二系列b方案模拟染物浓度结果（3）由以上模拟结果可以看出，方案二系列b方案，在运行期间也出现污染物短暂的向左输移后转向右输移，并很快趋于稳定，在向左和向右输移的过程中有污染物超标区域面积较小，（不到总面积的0.05%），可以忽略不计，且稳定之后污染物浓度较小且趋于稳定，基本满足四类水质要求。
整个过程水位模拟结果满足约束条件，是可行的方案。
4.4 结果分析从以上四套方案分析得出，方案一系列b方案与方案二系列b方案是可行方案，且方案一系列b方案为其中的最佳方案。
由此我们可以得出：对于该湖泊而言，在满足约束的前提下，通过控制左节制闸与右节制闸的交错汇入与汇出，实现湖泊水的蓄放，“蓄”起到稀释作用，“放”起到排污作用，而且蓄放过程增加了湖泊水面的波动，有利于侧方污染物的扩散与稀释。
5 总结本次研究由许红师和孟庆林合作完成，首先对其分工做下说明：SMS及MIKE21中模型的建立由许红师完成，方案的提出比选由孟庆林完成，实验报告由二人共同完成。
本研究在模型的建立和方案的分析中均遇到了些困难，如在模型建立过程中需要在短时间内学会SMS和MIKE21，尤其是网格的划分，网格划的过密计算效果会好，但计算时间会大大增加，若划的过稀，计算精度或许不满足要求，在本次建模过程中，开始划了一万多网格，对其进行模拟10天，需要一百多个小时，显然不现实；随后逐步简化网格，并将简化后的网格与未简化的计算结果进行比较，在计算时间和计算精度都满足要求的同时确定了最终的计算网格数目；除此之外，由于排污口（2m）和闸门（10m）的尺寸较小，而简化后计算网格除排污口和闸门外网格的大小大概为20m，可能会产生网格疏密差距过大的问题，所以最后采取了网格大小逐步过渡方式来解决此问题。