IMECH-IR  > 流固耦合系统力学重点实验室
巢湖富营养化和水华分布不均匀特征及其形成机理研究
Alternative TitleThe Heterogeneous Distribution of Eutrophication
陈苑盈
Thesis Advisor刘青泉
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Subtype硕士
Degree Discipline流体力学
Abstract本文主要针对巢湖水华问题,采用数值模拟方法细致分析巢湖水动力特征、物质输运规律,以及水华输运特征,揭示巢湖富营养化及水华分布不均匀的特征和形成机理。 首先采用FVCOM模型对巢湖基本水动力特征进行探讨。通过对风生流和重力流流场的对比,得到风力作用是湖流主要驱动因素。并对巢湖夏季和冬季主导风作用下的典型流场进行计算得到其三维典型流场结构。此外,还对典型情况和特殊情况下的垂直平均流场进行讨论,得到巢湖的水量交换情况。基于全湖大部分区域为风生流主导的结论,对水流速度的方向及大小与风速进行相关分析,结果表示两者密切相关。 在把握巢湖水动力特征的基础上,对巢湖物质输运规律进行深入分析。通过对污染源分析认为位于西湖区北部的十五里河、派河、南淝河和店埠河为巢湖的主要污染源。结合主要污染源和水华暴发季节下主导风的作用,模拟巢湖典型营养盐分布的时间和空间变化特征。基于风力作用对流场的主导作用,从实测风速数据中提取风力作用特征值,对当月的水量交换和物质输运扩散情况进行快速评估。并对风力作用与物质输运的关系进行一维近似理论分析和实际水域三维数值模拟,得到物质输运过程由风速大小与持续时间决定的结论,更全面揭示了物质输运扩散的本质过程和特定情况下物质输运扩散的能力。 通过对遥感数据进行分析,得到了巢湖水华分布的基本特征,并与营养盐分布特点进行对比。结合数值模拟结果,提出水华水平分布形成的过程的两重时间尺度效应:来自于十五里河、派河、南淝河和店埠河污染物经夏季主导风作用下的流场输运形成基本生物量的分布;在此基础上,当天风力对水华的水平位置进行调整,形成水华暴发的实际分布。为准确描述片席状水华受风力驱动漂移的过程,建立了简化两层流体模型,得到水华运动速度的理论表达式。
Call Number31091
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/48918
Collection流固耦合系统力学重点实验室
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GB/T 7714
陈苑盈. 巢湖富营养化和水华分布不均匀特征及其形成机理研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.
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