河道一维非恒定流水温预测模型研究

摘要

本文在总结前人研究成果的基础上，采用原型观测与数值模拟相结合的方法，研究了在各种热量收支因子的作用下河道一维非恒定流水温的计算方法，研究成果可为制定水库生态用水调度方案以及流域开发的环境影响评价提供科学依据。主要研究内容及成果如下：1、在对水电站下游河道中非恒定流计算研究成果进行总结的基础上，根据一维非恒定流Saint-Venant方程组，采用Preissmann四点隐式加权法进行离散，建立了适用于长河段、长时段非恒定流计算的一维非恒定流数学模型及其计算方法，编制了相应的计算软件；并利用已建立的一维非恒定流模型，分析河道糙率对洪水演算的影响，提出了一种糙率自动率定的方法，利用实测资料率定出不同流量级下河道的综合糙率，同时对上述一维非恒定流数学模型进行了改进，以适应不同流量级下采用不同的综合糙率；2、分析影响水库下游河道水温变化的各种因素，并运用一维对流一扩散方程建立预测水库下游河道水温时空变化规律的温度模型，利用原型观测结果对建立的非恒定流水温预测模型进行了验证，验证结果表明，该模型计算结果与实测结果的吻合程度令人满意，可应用于天然河道和水电站下游河道的一维非恒定流水温计算；3、对大渡河干流阿柯河汇口至铜街子段及河段内主要支流进行了水文水温同步原型观测，在降温期10月下旬测定了河段的水位流量及水温沿程变化情况，结果表明，大渡河干流水温从上至下呈沿程递增趋势，水温与气象因素之间存在一定的规律，河道上水电站的修建对河道的水温及其结构有一定的影响。通过对大渡河流域水温原型观测结果的统计分析，总结出了天然河道水温沿程变化的规律，并提出了一种利用气象因子估算水温的经验公式；4、将建立的水温预测模型应用于大渡河干流瀑布沟坝址下游河道的水温预测，根据预测结果分析了下游河道的水温变化规律及其对下游河道生态环境的影响。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1选题的目的和意义

1.2河流水温预测研究现状

1.3本文工作的主要内容

2河道一维非恒定流水温模型及求解方法

2.1一维非恒定流基本方程

2.2一维温度对流－扩散方程

2.3河道一维非恒定流水温预测模型程序设计

3河道水温原型观测研究

3.1基本资料

3.2观测方案及测量仪器

3.3观测结果与分析

3.4本章小结

4河道一维非恒定流水温模型的验证

4.1概况

4.2计算结果与实测结果的对比

4.3本章小结

5河道一维非恒定流水温模型的应用

5.1瀑布沟水电站概况

5.2计算工况的确定

5.3预测区域

5.4边界条件

5.5初始条件

5.6气象条件

5.7计算结果及分析

5.8本章小结

6结束语

6.1结论

6.2研究展望

参考文献

作者在读期间发表论文

作者在读期间参与的项目

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