茅洲河流域雨洪资源利用模型研究.pdfVIP

茅洲河流域雨洪资源利用模型研究 陈小杰 羞兆丰 缪犟 (深圳市铁岗·石岩水库管理处深圳518102) 拟。在建立精确的地形边界条件基础上，通过严格的参数验证形成对研究区域符合实际的描述，然 后实施多种不同方案的演算，并分析方案的可操作性。 关键词：茅洲河 数值模型 方案 水系，发源于宝安区境内的羊台山北麓，流域内共有一级支流28条(含东莞境内5条)，二级支流 18条。流域内总的地势是东北高西南低，是深圳市一条常年有水而且水量丰沛的河道，每年有大量 块进行模拟。 WorldHealth MIKE软件是丹麦水资源及水环境研究所(DHI)的产品，被指派为WHO(The 模型是以一维流域动力模型为基础，结合地理信息系统技术，网络数据等先进技术，构造紧密集成 的完整的开放的系统软件。MIKE软件中的MIKE21是专业的二维自由水面流动模拟系统工程软件包， 适用于湖泊、河口、海湾和海岸地区的水力及其相关现象的平面二维仿真模拟。结合耦合的专用水 质模拟模块Ecolab可用于河流、湿地、湖泊、水库等的水质模拟。 内新安江模型属同种类型，通过简化的数学方法，模型描述水循环陆相过程。同时在MIKEll模型中 的AD模块可以模拟物质在水体中的对流和扩散过程，通过设定一个恒定的衰减常数模拟非保守物 l 功 和MIKE21及其中耦合的Ecolab模块，建立流域二维水动力水质模型。 1模型建立 1．1二维水动力模型 对于本研究的区域来讲，平面尺度远远大于垂直尺度(水深)，因此可采用沿深平均的二维水动 力模型。控制方程为： ～78～ hO优v,hu夏av (2) m瓣(E～0r2Y Eyy》gh(雾+秒ah+丽gvn2丽一厶哪咖 雾+h(鲁+嚣，+u器+V嚣=o 其中： h——水深 u，v——速度分量 X，Y，t——空间坐标和时间坐标 a——底部高程 卜粘滞系数 1lr k=与吁COS d Br 岛2呓sin Va，v——风速、风向 60sin秒 ‘=2 fgy=2(1)eos目 0——纬度 ∞——地球自转角速率 该控制方程辅以适当的初始条件和边界条件即构成定解方程组。其初始条件和边界条件分别为： 初始水位=初始河道计算水位 初始流速=0 陆域边界法向流速=0 水域边界：以流量或水位过程控制。 采用有限元法进行数值计算。空间离散采用等参单元。 l-2二维水质模型 污染物浓度变化采用沿深平均的二维对流一扩散模型。模拟污染物的浓度场，主要污染物(BOD、 DO、NH4、NO。、P04)的迁移转化方程如下： 祟+甜皇+v堡：!旦(蛾妻)+!旦(蛾妻)+S—kca新 觎 y hOx、 。彘7 hay、 。巩一 其中： c为污染物沿垂向平均的浓度； tl，v分别为水体垂向平均后的X，Y向的流速； h为水深； Dx，Dy分别为X，Y向的扩散系数； S为污染源强度； k为污染物的降解速率。 BOD—DO耦合方程如下： 罢+甜罢+v罢：三旦(蛾罢)+!昙(蛾罢)+一Jj}。Bh岔 叙 8 1苏7 。 1 西x、 h踟、 。却7 十 ——+——+v——=一——(，——)+一——(，zD，