输水渠系着生藻类水力生消动态建模及仿真研究

摘要

明渠输水系统由于着生藻类生长等因素,渠道糙率增加、渠道输水能力降低。现有的物理、化学、生物除藻方法因其各自的局限性而无法在灌区管理中广泛应用。水力除藻从水动力学角度出发,通过增大剪切层内水流对边界的剪应力,达到剥离水藻的目的。而研究水力除藻,水藻不能视为固定、静态的边界,因此需要建立藻类的生态系统模型。综合了以流速、温度、营养物和光照为影响因素的藻类生长模型以及包含自然消亡和冲刷剥离的藻类消散模型,以南方某灌区部分干渠为仿真对象,研究藻类生长动态变化,通过仿真揭示出其生物量随着环境变量而变化的动态过程,其峰值出现在夏季,计算结果符合渠道藻类生长动态变化规律,为渠道藻类水力调控提供了基础。