应用River2D模型对漓江桂林市区段水力模拟的初步研究

来源 :桂林工学院 桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sky_ywt_2001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
河流自然生境的调查是河流生态系统修复与保护中不可忽视的环节,它是通过调查某个流量条件下河流水深、水流流速与河床指数等,来评价水生生物的适宜性。随着计算机与数学模拟技术的提高,运用计算机软件模拟河流的自然生境,是当前研究河流生态修复生境模拟的热点,而河流水力模拟是所有工作的基础,它为生境保护与修复研究提供了科学依据。 本文将运用国外以栖息地模拟为核心的水力模拟应用软件River2D模型,对漓江市区约13.04km的河段,进行特定流量条件下河流水深与水流速度分布的初步模拟,目的为漓江流域典型河段的生境保护与修复研究提供科学依据。 River2D模型是一个河流水动力和鱼类生境的二维平均深度模型,它是基于以守恒形式表达的圣维南方程组,可以模拟自然河流的超临界/亚临界水流转换、冰凌覆盖层及可变湿地情况,也可以对局部区域进行单独处理研究。此模型的优点是可以对水深平均速度矢量(大小和方向),水面高程和水深沿河道分布的单个单元进行计算,而且还可以模拟深度和速度的局部变化,能提供较高的空间分辨率和良好的可视化环境,这就为模拟结果的分析提供了方便。 本文首先通过对漓江市区段的河道地形图读取以及对所设的26个实测断面的水下地形测量,获得了模拟河段的河床地形数据,并结合前人对漓江环境流量研究所确定的“最差”等级流量13.3m<3>/s和“极好”等级流量53.0m<3>/s,设定为两种流量模拟条件。结果显示,模拟流量在13.3m<3>/s时,最大水深为7.48m,位于伏波山深潭处,最大流速为3.62m/s,位于起始河段处;模拟流量为53.0m<3>/s时,最大水深为8.76m,位于瓦窑--净瓶山深潭处,最大流速为4.18 m/s,位于解放桥下游河段附近。模拟结果大体上与实际情况相符,模拟效果取决于河床地形的准确掌握以及以后的三角形剖分化质量。 在模拟基础上,文章分析了两个不同模拟流量状态对水源地取水,鱼类生境和旅游景观的影响。模拟流量在13.3m<3>/s时,可能会导致瓦窑水厂取水水质恶化,甚至还会出现停止取水的可能,此外还会影响浅水鱼类的生存环境,更会影响桂林市区旅游通航与景观;模拟流量在53m<3>/s时,水深可以满足游船直接从桂林市区通航到阳朔,改善河流旅游景观;而两种模拟流量情况下对深水鱼类影响不大。本文认为,研究漓江河流修复与保护,水力生境模拟是行之有效的、为科学研究提供必要基础依据的重要手段。
其他文献
绝大多数工程中溢洪道按直线布置。但由于地形地质、工程特点、施工条件及经济等因素,一些工程不得不修建弯曲溢洪道。目前弯曲溢洪道工程应用较少,试验研究不充分,三维数值
摘要:大连市南部滨海大道主桥为三跨地锚式双层悬索桥,全长820m,其中主跨460m,主桥宽24.8m。主要介绍其钢桁加劲梁、索塔、锚碇的方案设计及分析其设计难点和要点。其中大桥的锚碇采用空腹三角形框架结构形式,突破了实体重力式锚碇外观笨重的结构形式;两个楔形碎石床地基的设计提高了锚碇的抗滑移安全系数。海上建造锚碇方案为以后此类桥梁提供了参考依据。  关键词:地锚式悬索桥、钢桁加劲梁;双层桥;重力式
学位
非充分灌溉(NoFullIrrigation)或称限额灌溉(LimitedIrrigation)是近年来被国内外广泛研究和积极推广的一项节水灌溉技术,非充分灌溉的目标是使有限的灌溉水资源产生最大的经