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河道型水库支流库湾交汇段水动力数值模拟

1.9万字 48页 原创作品，已通过查重系统


摘要
三峡水库库区支流库湾的水华爆发频次高，受其影响的范围广，已经严重影响了库区民众的正常生活，成为三峡库区当前最为急迫需要解决的水环境问题之一。如何有效防控支流水华爆发、解决库区水质问题直接关系到三峡库区的居民用水和生态文明建设，是三峡水库目前亟待解决的重要问题。然而，由于三峡库区蓄水，导致支流水流特性改变，支流频繁出现的水华，还不能完全弄清它的生消机理，其中最为复杂同时也是最重要的就是库湾交汇段的水动力情况，因此，本文选取三峡上游典型河道型水库支流香溪河库湾交汇段进行水动力数值模拟，建立香溪河库湾交汇段水动力数学模型，通过依次改变不同边界条件，系统分析了三峡水库支流香溪河库湾交汇段水动力条件受坝前水位、香溪河流量和长江来流流量三者的不同影响，以及初步探究了在考虑水温条件时香溪河库湾出现的温度异重流现象。并得出以下结论：
1) 香溪河库湾交汇段的流速受到长江干流来流的影响较大，该区域的流速随着长江来流流量的增大有明显增大，受坝前水位和香溪河上游流量的变化影响不大。
2) 香溪河库湾交汇段的水位与坝前水位变化趋势基本保持一致，但是胜江来流流量和香溪河上游流量的影响较小。
3) 在春季，库湾上游水体垂直方向的流速分布比较均匀，库湾下游水流则表现出明显的分层流动现象，长江干流水体由表中层倒灌流入香溪河库湾，而香溪河库湾水体由底层流入干流。在秋季9月，干流水体先由中底层倒灌流入香溪河库湾，且河口处的潜入厚度以及潜入库湾范围均逐渐增大，而10月初干流水体由表、中层倒灌进入香溪河库湾。
本文研究内容具有普遍意义，对类似的河道型水库支流库湾交汇段以及三峡库区上游其他支流的水动力数值模拟具有一定参考意义，同时对三峡水库水体富营养化问题的解决提供一定参考作用。



关键词：三峡水库；长江；香溪河；水动力；温度异重流。
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