香溪河河口溫差異重流三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、　　三峽水庫(kù)建成蓄水以后，庫(kù)區(qū)支流水華頻發(fā)，生態(tài)環(huán)境及飲用水源受到威脅，成為后三峽時(shí)代的社會(huì)熱點(diǎn)問題。通過改善支流水動(dòng)力條件來控制支流水華的生態(tài)調(diào)度方案得到越來越多學(xué)者認(rèn)同。在三峽水庫(kù)典型支流香溪河庫(kù)灣，分層異重流成為庫(kù)灣最主要水動(dòng)力過程，異重流及其驅(qū)動(dòng)下的水環(huán)境演化機(jī)制對(duì)庫(kù)灣水華暴發(fā)情勢(shì)起著重要影響，研究清楚香溪河河口區(qū)域水動(dòng)力特性及其受水庫(kù)干流影響的特點(diǎn)，是研究庫(kù)灣水環(huán)境狀況和水華問題的基礎(chǔ)。
　　本論文以香溪河河口溫差異重

2、流為研究對(duì)象，利用野外監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬等主要研究手段，以不同模擬工況為研究條件，對(duì)香溪河河口溫差異重流的主要特性進(jìn)行了分析和研究。通過對(duì)表層、中層及底部溫差異重流的三維數(shù)值模擬，初步得出了不同形式溫差異重流發(fā)生時(shí)，干流入侵水體潛入支流內(nèi)的距離、潛入速度以及潛入過程中支流水溫分布情況受水位、溫差以及上游來流的影響規(guī)律，并對(duì)比分析了同一條件下，不同形式溫差異重流之間的特性差異，同時(shí)還分析了不同溫差異重流發(fā)生時(shí)影響區(qū)域內(nèi)的流速分布規(guī)律，得到如下

3、結(jié)論：
　　1)對(duì)于表層溫差異重流而言：
　　(1)干流水體潛入香溪河的距離受溫差的影響最大，溫差越大，潛入距離越遠(yuǎn)；受水位及干流上游來流的影響不明顯。
　　(2)入侵水體在香溪河河口斷面處的潛入速度受溫差和干流上游來流的影響較大，溫差越大或者上游來流越大，潛入速度越大；潛入速度受水位的影響不明顯。
　　2)對(duì)中層異重流而言：
　　(1)干流水體潛入香溪河的距離受水位和溫差的影響均較大，水位越高或

4、者溫差越大，潛入距離越遠(yuǎn)；潛入距離與干流上游來流間的關(guān)系不明顯。
　　(2)入侵水體在香溪河河口斷面 a 處的潛入速度受溫差的影響均較大，溫差越大，潛入速度越大；而受到水位及干流上游來流量的影響不明顯。
　　3)對(duì)底部異重流而言：
　　(1)干流水體潛入香溪河的距離受水位和溫差的影響均較大，水位越高或者溫差越大，潛入距離越遠(yuǎn)；潛入距離與干流上游來流間的關(guān)系不明顯。
　　(2)入侵水體在香溪河河口斷面 a

5、處的潛入速度受溫差及干流上游流量的影響均較大，溫差越大或者干流上游來流量越大，潛入速度越大；而受水位的影響則不明顯。
　　4)不同形式的溫差異重流發(fā)生時(shí)潛入距離的比較：
　　相同水位、溫差及干流上游來流條件下，底部溫差異重流對(duì)應(yīng)的干流潛入距離最大，表層溫差異重流對(duì)應(yīng)的干流潛入距離次之，中層溫差異重流對(duì)應(yīng)的干流潛入距離最??；其中，表層和中層溫差異重流對(duì)應(yīng)的干流潛入距離差異較小。
　　5)異重流發(fā)生時(shí)水流流速的橫向分