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水流交汇区污染物输移扩散特性

水科学进展 2012年第6期23卷 822-828页

作者：魏娟李然康鹏刘盛赟四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 云南地质工程勘察设计研究院云南昆明650041

为分析水流交汇区污染物输移扩散规律,开展了交汇区污染物浓度分布规律的实验和数值模拟研究。建立了交汇区污染物扩散的水气两相流数学模型,并采用实验结果进行验证,对交汇区不同流量、动量和交汇角情况进行实验和数值模拟研究。结果表... 详细信息

为分析水流交汇区污染物输移扩散规律,开展了交汇区污染物浓度分布规律的实验和数值模拟研究。建立了交汇区污染物扩散的水气两相流数学模型,并采用实验结果进行验证,对交汇区不同流量、动量和交汇角情况进行实验和数值模拟研究。结果表明:含高浓度污染物的支流汇入干流后,在交汇口下游支流侧形成较长的污染带,且支流与干流的交汇角和流量比(动量比)越小,污染带越狭长;在污染带范围内,污染物浓度梯度较大;污染物分布主要受随流输移和扩散的综合作用影响,其中在交汇区污染物的扩散作用明显。

关键词：水流交汇区污染物输移扩散数值模拟

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阳澄西湖围堰施工中悬浮物输移扩散数值模拟

水资源保护 2021年第3期37卷 108-114页

作者：汪静娴孟玉生逄勇徐博文吴为河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室江苏南京210098 河海大学环境学院江苏南京210098 甘肃省酒泉市水利科学研究院甘肃酒泉735000 江苏汇智工程技术有限公司江苏南京210000

为了探究涉水工程建设对湖泊系统的影响,基于二维非稳态水动力模型,对阳澄西湖水动力进行数值模拟,并在水动力模拟正确的基础上建立悬浮物预测模型,模拟了不同风向、施工工况下阳澄西湖隧道围堰施工扰动水体所引起的阳澄西湖悬浮物输移... 详细信息

为了探究涉水工程建设对湖泊系统的影响,基于二维非稳态水动力模型,对阳澄西湖水动力进行数值模拟,并在水动力模拟正确的基础上建立悬浮物预测模型,模拟了不同风向、施工工况下阳澄西湖隧道围堰施工扰动水体所引起的阳澄西湖悬浮物输移扩散,分析了围堰施工对水域环境的影响。模拟结果表明:围堰抽排水引起的悬浮物浓度增加对水生态影响最为严重,消散时间达到48 h;东北风条件下有利于阳澄西湖南湾悬浮物的消散,抽排水和围堰拆建时的消散时间分别为40 h和16 h且高浓度面积小,东南风和西北风为最不利条件,东南风条件下抽排水时的消散时间超过48 h且高浓度面积为0.07 km^(2),西北风条件下围堰拆建时的消散时间超过28 h且高浓度面积为0.1 km^(2),都将对水域产生较大影响。建议一期围堰抽排水在春夏季施工,围堰拆除在秋冬季施工,以减少对环境的不利影响。

关键词：悬浮物围堰施工输移扩散水动力模型数值模拟

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恒定条件下物质输移扩散方程的几种解析解

水动力学研究与进展（A辑） 2002年第6期17卷 763-769页

作者：武周虎青岛建筑工程学院环境工程系山东青岛266033

本文从恒定条件下物质输移扩散方程出发 ,在固体边界上扩散通量F =-D C n =0的条件下 ,进行严密的数学推证 ,给出恒定条件下物质输移扩散方程的三种解析解 ,分析了解的合理性 ,讨论了解的正确性 ,其结果是令人满意的。对求解许多环境扩... 详细信息

本文从恒定条件下物质输移扩散方程出发 ,在固体边界上扩散通量F =-D C n =0的条件下 ,进行严密的数学推证 ,给出恒定条件下物质输移扩散方程的三种解析解 ,分析了解的合理性 ,讨论了解的正确性 ,其结果是令人满意的。对求解许多环境扩散问题具有实际应用价值 ,也具有重要理论意义。

关键词：输移扩散恒定条件浓度分布解析解

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深海溢油输移扩散模型研究

海洋环境科学 2012年第5期31卷 718-723页

作者：廖国祥高振会杨建强国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 国家海洋局近岸海域生态环境重点实验室辽宁大连116023 国家深海基地管理中心山东青岛266061 国家海洋局北海分局山东青岛266033

在对深海中泄漏的油气混合物在海洋环境中的输运过程及行为变化的分析基础上,建立三维深海溢油输移扩散模型。该模型采用拉格朗日积分法模拟溢油在近区的水下浮射扩散过程,应用粒子追踪法模拟油滴在水下远区的对流扩散以及油膜在海面的... 详细信息

在对深海中泄漏的油气混合物在海洋环境中的输运过程及行为变化的分析基础上,建立三维深海溢油输移扩散模型。该模型采用拉格朗日积分法模拟溢油在近区的水下浮射扩散过程,应用粒子追踪法模拟油滴在水下远区的对流扩散以及油膜在海面的漂移扩散过程,并考虑了油气分离输移、气体溶解、天然气水合物形成与分解等复杂行为对溢油运动轨迹的影响。应用该模型数值模拟了两个大型深海溢油现场试验,结果显示溢油在水下环境中的时空分布模拟结果与现场监测数据符合较好,表明该模型具有较高的准确性和实用性,能够为深海溢油的防治管理提供理论与技术支持。

关键词：深海溢油油气混合物近区模型远区模型输移扩散数值模拟

高浓热盐水在胶州湾潮流作用下的输移扩散规律研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2008年第6期38卷 1029-1034页

作者：武雅洁梅宁梁丙臣中国海洋大学工程学院山东青岛266100

水电联产已经成为目前大型海水淡化工程的主要建设模式,然而海水淡化过程产生的高浓热盐水直接排海对受纳水体的污染是1个有待解决的重要问题。为建立一个能够较准确地模拟高浓热盐水排入海洋中的输移扩散情况的三维数学模型,用来预测... 详细信息

水电联产已经成为目前大型海水淡化工程的主要建设模式,然而海水淡化过程产生的高浓热盐水直接排海对受纳水体的污染是1个有待解决的重要问题。为建立一个能够较准确地模拟高浓热盐水排入海洋中的输移扩散情况的三维数学模型,用来预测高浓热盐水进入海洋水体后经湍动混合与输移扩散后的时空分布特性,揭示高浓热盐水在潮流作用下的运动及演变规律,进而对排放影响作出分析判断。采用文中建立的数学模型对胶州湾西岸的某电厂高浓热盐水表面排海问题进行数值模拟,研究表明该模型较好地模拟和复演了胶州湾的潮流场和高浓热盐水输移扩散情况,规则半日潮流对浓盐水的输移扩散起着决定性作用,通过比较不同排放口底层温度升高和盐度升高等值线包络面积得出较合理的排放口选址。该模型为合理布置水电联产设备的取水口和排放口位置提供了有效途径,为沿海水电联产产物浓盐水排放后对近海水域的环境污染控制具有一定的实际意义和理论价值。

关键词：高浓热盐水输移扩散 COHERENS模型温盐分布数值模拟

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污染物离岸排放输移扩散的数值模拟分析

海洋湖沼通报 2016年第6期 29-37页

作者：张鑫王智峰董胜李雪于龙基高俊国吴昊中国海洋大学工程学院山东青岛266100 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

为研究污染物离岸排放的输移扩散规律及影响因素,本文基于MIKE21软件构建了渤海和黄海北部海域的数学模型,采用水动力模块对海域潮流进行数值模拟,通过对排污口海域网格逐层加密,模拟了芝罘岛海域的潮流场,并与实测潮流资料进行对比,验... 详细信息

为研究污染物离岸排放的输移扩散规律及影响因素,本文基于MIKE21软件构建了渤海和黄海北部海域的数学模型,采用水动力模块对海域潮流进行数值模拟,通过对排污口海域网格逐层加密,模拟了芝罘岛海域的潮流场,并与实测潮流资料进行对比,验证了模型的合理性。在此基础上耦合输移扩散模块,模拟了污染物COD在不同环境条件下的输移扩散现象,并研究对比了风场和源项对离岸排放污染物的输移扩散产生的影响。结果表明,风场改变了污染物离岸输移扩散的速度和方向;在排污区域附近,线源比点源更有利于污染物的离岸输移扩散。

关键词：离岸排放污染物数值模拟输移扩散

非线性Stokes波浪场中污染物输移扩散研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2004年第4期19卷 494-500页

作者：孙健李顺芹陶建华天津大学力学系天津300072 天津大学计算机系天津300072

　本文讨论了二阶Stokes非线性波浪作用下流体微团的平动和变形对污染物输移及混合扩散的影响,推导了相关公式,得出了波浪场作用下污染物输移及混合扩散的基本规律,为进一步研究波浪场中的纵向离散系数提供了一定的理论依据。建立了基... 详细信息

　本文讨论了二阶Stokes非线性波浪作用下流体微团的平动和变形对污染物输移及混合扩散的影响,推导了相关公式,得出了波浪场作用下污染物输移及混合扩散的基本规律,为进一步研究波浪场中的纵向离散系数提供了一定的理论依据。建立了基于有限元方法(FEM)的对流扩散数学模型,对理论推导的结果进行了验证。研究结果表明:在非线性波浪场中,污染物的混合扩散除了受漂移速度影响外,具有明显各向异性的特征。

关键词：污染物输移扩散 Stokes波垂直结构

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波浪对浅海近岸污染物输移扩散规律的影响

中国科学（E辑） 2003年第11期33卷 1045-1056页

作者：陶建华韩光天津大学力学系天津300072

通过对浅海缓坡近岸区大面积波浪场的演化、破碎,近岸流的生成和波浪对潮流场结构影响的研究,提出了波浪应作为这类海岸附近污染物输移扩散的重要动力因素.数值实验证明,在波浪以一定角度斜向入射时,近岸排放的污染物在波浪破碎区内将... 详细信息

通过对浅海缓坡近岸区大面积波浪场的演化、破碎,近岸流的生成和波浪对潮流场结构影响的研究,提出了波浪应作为这类海岸附近污染物输移扩散的重要动力因素.数值实验证明,在波浪以一定角度斜向入射时,近岸排放的污染物在波浪破碎区内将沿岸输移,排污口在波浪破碎区内这种趋势非常明显.因而在改善近岸环境的研究和污水海洋处置工程的设计中,波浪是不能忽略的动力因素,应加以充分考虑.

关键词：波浪污染物输移扩散潮流沿岸流污水排海口

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水下溢油事故污染物输移扩散的数值模拟研究

海洋环境科学 2011年第4期30卷 578-582页

作者：廖国祥高振会武汉理工大学航运学院湖北武汉430063 国家深海基地山东青岛266061

通过对水下溢油事故特点以及污染物输移过程的分析,建立基于拉格朗日积分方法的三维水下溢油模型。数值计算了污染物在密度均匀、密度分层以及流速分层等水下环境中的扩散和输移行为,模拟结果与实验数据的吻合证明了该模型的准确性和有... 详细信息

通过对水下溢油事故特点以及污染物输移过程的分析,建立基于拉格朗日积分方法的三维水下溢油模型。数值计算了污染物在密度均匀、密度分层以及流速分层等水下环境中的扩散和输移行为,模拟结果与实验数据的吻合证明了该模型的准确性和有效性。通过渤海海底输油管道溢油事故的模拟算例研究,结果表明该模型可为水下溢油事故的风险评估、应急响应等实际应用提供理论依据和技术支持。

关键词：水下溢油输移扩散数值模拟轨迹预报