城市大型缓流景观水体循环和水质模拟

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随着经济的发展和城市化进程的加快,人们对于城市景观水体质量的要求也日益严格、目前城市景观水体面临的最大问题是水体富营养化,其中以城市景观湖最为严重、首先,城市景观湖没有其它水源的汇入和流出,多为封闭性水域,水体流动性差,不利于污染物的稀释和扩散,水体自净能力低;其次,城市景观湖位于城区,受人类活动的影响严重,人类对于城市景观湖的破坏往往大于水体自身的自我修复能力。本文以天津市某景观湖为研究对象,通过布点取样,监测景观湖水体水质,并综合考虑景观湖的自身结构特点,分析该景观湖发生富营养化的可能性、并利用综合营养状态指数法评价了景观湖的富营养化程度,景观湖处于中度富营养化状态,其中水体中COD的营养状态最高,TP最低,磷含量是湖水藻类生长的限制性因子、同时通过对景观湖示范工程循环系统运行实验结果进行分析,得知循环系统的运行可以有效的改善水体水质。其次,本文分析了水动力条件对水体中的污染物迁移转化和衰减的影响,并针对该景观湖的流动特点,建立相应的水力数学模型,并选择适当的求解方式。为改善景观湖的水力条件,设计了沿景观湖建设循环河道,使湖水通过循环河道,进行水体循环,从而改变了景观湖原来的滞留。缓流现象;并编写模拟计算程序,程序中集成了fluent流体模拟计算,通过程序运行得到一定循环周期下的最佳进出水口组合和入口速度组合、模拟分析该景观湖循环周期分别为25天、30天和35天,多点进水和两端进水时的流场分布特征,结果表明多点进水时的年费用虽然较两端进水时的年费用高,但湖内的平均流速高,滞留区面积小,速度分布均匀。最后,使用mike21水质模拟软件,模拟该湖中COD、氨氮、TN和TP含量在2011年五六月份的变化,通过模拟值和实际监测值的误差分析,验证了mike21的可行性和有效性、在景观湖流场模拟分析结果的基础上,模拟七月份景观湖在维持现状、维持现状补充中水、景观湖循环周期为30天(多点循环和两点循环两种情况)和景观湖循环周期为30天补充中水(多点循环和两点循环两种情况)的条件,共6种工况下湖水中COD、氨氮、TN和TP的变化情况、并根据模拟分析结果,提出改善和保持景观湖水体水质,防治湖水发生富营养化的措施、
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