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    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟
    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    1.背景

    利用水环境数值模拟软件3EWATER,对丹江口水库建立了一套三维应急水动力乐天堂fun88模型,模拟突发情况时,水库中的温排水以及乐天堂fun88的变化情况,为突发水污染应急做决策依据。

    丹江口水库位于汉江中上游,水域横跨鄂、豫两省,是国家南水北调中线工程的饮用水水源保护区,其水源质量关系重大,我公司通过全面的收集整理当地的水文乐天堂fun88条件资料,进行水动力乐天堂fun88模拟。通过数值模拟的方法,可以从定性、定量的角度分析遇到突发情况时,污染物的扩散过程,因而可以更快地做出应急预案,帮助决策,减少损失。

    2.建模过程

    2.1勾画边界

    使用GISMODEL直接加载河南省环科院提供的丹江口水库边界文件,边界范围如下:

    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    1 河道边界轮廓示意图

    2.2绘制网格

    使用RGFGRID加载GISMODEL处理完毕的丹江口水库的边界文件,绘制计算网格。共38199个网格,如下图所示:

    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    2 计算网格示意图

    2.3参数设置

    使用GISFLOW加载RGFGRID绘制完毕的网格,进行三维水动力、温排水、乐天堂fun88模拟。三维模拟一共分为5层,每层平均分布,模拟时间步长为1min

    初始条件:温排水初始温度设为25℃;

    选择边界:入流边界有郧县、丹江入口、淅川,出流边界有黄家港和南水北调取水口;

    污染物为DDT(滴滴涕),污染物的释放点如下图;

    释放条件:污染源为第3层(中间层)排放;

    DDT的衰变率为0.002

    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    3 污染物释放点位置示意图

    3.结果分析

    参数设置完毕后,开始进行模型计算。3EWATER基于Delft3D为计算引擎,支持大时间步长而保证计算的稳定性。计算总耗时约8分钟,用GISPLOT查看计算结果,分别选择温度和污染物,进行扩散模拟。

    3.1温度场结果展示

    可以看到,三维模型良好地表现了各层的差异性。

    查看温度的模拟结果,表层污染源附近的温度如下:

    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    4 表层温度示意图

    底层的温度如下:

    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    图 5 底层温度示意图

    可以看出,由于温排水温度较高,密度较小,在随水流迁移扩散的过程中,温排水向表层迁移,导致表层水体温升加大,底层基本没有温升。

    3.2污染物浓度场结果展示

    污染物浓度的模拟结果如下:

    表层:

    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    6 表层污染物示意图

    底层:

    丹江口水库三维温排水、乐天堂fun88模拟

    图 7 底层污染物示意图

    可以看到,同温排水运动规律一样,污染物随着温排水向表层迁移,表层污染物影响范围较大,底层基本没有影响。由于丹江口水库库容较大,水面较宽,因此水库中心处水流流速较小,因此污染物扩散基本向四周均匀扩散。同时由于丹江口水库黄家港出口在污染源释放点的东南方向,因此污染物有向东南方向迁移的趋势。

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