濟(jì)南市華山湖水動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬是研究湖泊水動(dòng)力和水質(zhì)問(wèn)題的有力方法，對(duì)它的研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文以濟(jì)南市華山湖為研究對(duì)象，構(gòu)建了華山湖水工模型，建立了二維水動(dòng)力和水質(zhì)模型。采用建立的模型模擬了擬建的華山湖的流場(chǎng)和水質(zhì)變化，旨在為華山湖工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)提供重要的科學(xué)依據(jù)。
　　論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)華山湖水工模型試驗(yàn)研究。根據(jù)華山湖設(shè)計(jì)方案，建造華山湖水工模型，在考慮正常工況，利用華山溝自小清河引水、山頭店

2、溝出流的條件下，模擬湖區(qū)水體流動(dòng)，分析湖區(qū)水勢(shì)、有無(wú)死水區(qū)域，分析湖區(qū)內(nèi)的平面布置、島嶼、水工建筑物布置、駁岸形式、湖底高程設(shè)計(jì)和水體深度分布等的合理性，并提供修改意見(jiàn)，使之有利于水體循環(huán)流動(dòng)。
　　(2)華山湖水動(dòng)力數(shù)值模擬。利用Mike21軟件建立華山湖二維水動(dòng)力模型，利用試驗(yàn)資料進(jìn)行模型的率定和驗(yàn)證。采用建立的模型模擬計(jì)算不同工況下整個(gè)湖區(qū)的流場(chǎng)、水位等水力要素。根據(jù)模擬結(jié)果，對(duì)華山湖平面幾何造型、水體深度分布、駁岸形式等進(jìn)

3、行修改設(shè)計(jì)，以利于湖區(qū)水體的流動(dòng)，增加流動(dòng)復(fù)氧和水體交換水平。
　　(3)華山湖水質(zhì)模擬。根據(jù)實(shí)測(cè)的水質(zhì)資料，利用Mike21-ECO Lab水生態(tài)模塊構(gòu)建華山湖水質(zhì)模型，將華山湖水動(dòng)力模型與水質(zhì)模型進(jìn)行耦合，模擬華山湖湖區(qū)水質(zhì)情況并分析水質(zhì)的演變趨勢(shì)。
　　(4)湖區(qū)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。根據(jù)華山湖水工模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬的結(jié)果，結(jié)合實(shí)際工程情況，提出更有利于華山湖湖區(qū)內(nèi)水體流動(dòng)特性的最佳布置方案，并對(duì)湖區(qū)水質(zhì)提出合理建議與整治措施