天然河床渗滤取水渗流场数值模拟及水质可靠度分析研究

摘要

论文以重庆白沙自来水厂渗滤取水工程为例,通过大量的现场调研、数值模拟计算等来研究天然河床渗滤取水技术.研究的主要内容包括:天然河床渗滤取水工艺及原理、渗滤取水环境、天然滤床特性、渗流场数值模拟和渗滤水水质可靠度分析,最后给出了进行天然河床渗滤取水技术研究的建议.通过本文研究,取得的主要成果有:(1)河流漫滩发育的地段,天然河床底部一定厚度的砂砾石层,是由漫长地质作用形成的,具有粒度不均匀且渗透性良好的特性.在自然水力条件适宜的情况下,天然河床表层普遍发育生物泥膜,砂砾石层也可能具有多层结构,是一种良好的滤层.(2)结合白沙渗滤取水工程,通过数值模拟研究渗滤取水条件下的渗流场特征.研究表明,渗滤取水的渗流场具有典型的三维流特征.建立了渗流场水文地质数学模型,并应用ANSYS进行数值模拟.其成果为确定合理的水位降深、进行取水量评价与计算提供了理论依据.(3)利用可靠性理论,选择了合理的可靠度分析法分析白沙渗滤取水工程渗滤水水质的可靠度.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.1.1问题的提出

1.1.2研究意义

1.2研究现状

1.2.1国内渗滤取水技术研究现状

1.2.2国外渗滤取水技术研究现状

1.2.3国内外渗流场数值模拟研究现状

1.2.4天然河床渗滤取水技术研究之不足

1.3本文研究的主要内容和方法

2天然河床渗滤取水工艺及原理

2.1天然河床渗滤取水工程组成

2.2渗滤取水工艺流程

2.3天然河床渗滤取水的原理

2.4影响天然河床渗滤取水的主要因素

3白沙渗滤取水环境条件和滤床特性

3.1江津白沙渗滤取水工程概况

3.2工程区环境

3.2.1气象、水文

3.2.2地形、地貌

3.2.3地层岩性与地质构造

3.3工程区滤床特性

3.3.1滤床的结构和物质组成

3.3.2砂砾石层的渗透性

4渗流场数值模拟研究

4.1渗流场数学模型的建立

4.1.1渗流场基本概念模型

4.1.2渗流场基本数学模型

4.2有限元基本知识

4.2.1基本概念

4.2.2有限元的发展历史

4.2.3有限元法介绍

4.2.4有限元法的基本步骤

4.2.5有限元法的优点

4.3 ANSYS软件介绍

4.3.1 ANSYS的发展

4.3.2 ANSYS的功能

4.3.3 ANSYS中的耦合问题

4.3.4 ANSYS程序

4.4渗流场数值模拟研究

4.4.1模型剖发及参数定义

4.4.2渗流场模拟计算

4.5模拟结果分析

5水质可靠度分析

5.1渗滤水的水质变化

5.2渗滤水质的预测

5.3渗滤水水质可靠度分析

5.3.1可靠度分析方法

5.3.2可靠性分析中的常用概率分析及其选择方法

5.3.3渗滤水水质可靠度分析

6结论及建议

6.1结论

6.2建议

致 谢

参考文献

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