深度平均的应力-通量代数全场模型及其验证

提出了深度平均的应力—通量代数全场模型，用来模拟热水侧向排入大水体的各向异性的输移扩散规律。应用有限体积法对控制方程进行离散，利用ＳＩＭＰＬＥ法进行数值模拟。通过该模式的模拟计算给出了速度场、温度场的分布。所得的回流区形状及温度场分布与深度平均的ｋ－ε模型及实验资料对比，本文的计算结果与实测值符合得较好     

含油污水海洋处置的混合区范围界定探讨

本文建立深度平均二维对流扩散模型进行含油污水排海的浓度场数值模拟,根据各时刻的最高瞬时浓度,得出了远区混合区的范围.利用验证良好的水动力模型的计算结果,Cormix模型选择最小的潮流流速,计算了近区混合区范围,并在计算机控制的潮汐流动水槽中进行了系统的排污试验,计算结果与试验值符合性良好.结合远区和近区模型的模拟结果,最终确定了混合区的位置、范围,为含油污水排海工程的混合区范围确定提供了一种较为高效、实用的解决途径.     

胶州湾前湾围填海工程对其污染物输运影响的模拟研究

采用ECOMSED和“干、湿”点法构建了胶州湾潮流的三维动边界数值模型。模型验证良好,可以较好地模拟胶州湾潮流场。利用所建模型模拟了前湾填海工程前后胶州湾潮流场。基于Lagrangian粒子追踪法,采用单个粒子及粒子群模拟了前湾填海工程前后胶州湾污染物输运。对比工程前后污染物运动轨迹,分析了工程对胶州湾污染物输运的影响规律及范围。在此基础上,对胶州湾排污口的布置给出了参考建议。     

环境空气动力学

X1692(X) 302555一个研究街道峡谷流场及浓度场特征的三维数值模式/吕萍(中科院寒区早区环境与工程研究所)…//四川环境/四川省环境保护科学研究院一双刃3,22(2)一麟一肠环图X一% 目前,研究街道峡谷内流场及机动车排放污染物的扩散行为特征所采用的主要方法为:采用野外测试法和物理模拟法,而采用三维数值模拟方法研究此问题的工作很少。本文创建了一个研究微尺度街道峡谷内流场及机动车排放污染物扩散特征的三维数值模式,即首次采用伪不定常方法,利用K一E闭合方案,建立了一个模拟城市街道峡谷内流场及污染物扩散特征与街道峡谷风场、街道…     

大连湾潮流和污染物扩散的数值计算——Ⅱ.大连湾污水扩散及预测数值计算

本文在已算得大连湾潮流场基础上,采用深度平均二维单层扩散方程,对COD进行了扩散计算,并对1990,2000两个年代,各分高、中、低三个档次排放量进行了预测。给出大连湾COD污染物未来发展趋势。     

汕头港湾附近水域潮流特征和污染物扩散的数值计算：Ⅰ汕头港湾…

汕头港湾附近水域的潮流特征，由于拦沙堤的建成及港池附近河道变窄而发生了一结变化。本文在取得现场实测资料的基础上，采用沿深度平均的二维浅水潮波方程，对该水体的潮流场进行了数值模拟计算，重现出潮流场在一个潮周期中的变化过程，分析潮流对污染扩散的作用。     

汕头港湾附近水域潮流特征和污染物扩散的数值计算 Ⅰ汕头港湾附近水域潮流特征及数值模拟

汕头港湾附近水域的潮流特征，由于拦沙堤的建成及港池附近河道变窄而发生了一些变化。本文在取得现场实测资料的基础上，采用沿深度平均的二维浅水潮波方程，对该水体的潮流场进行了数值模拟计算，重现出潮流场在一个潮周期中的变化过程，分析潮流对污染扩散的作用。     

大连湾潮流和污染物扩散的数值计算——Ⅰ.大连湾潮汐和潮流的数值计算

本文采用浅水潮波模型,用显隐方向交替法,对大连湾进行了潮汐和潮流数值计算。其结果再现了大连湾潮汐、潮流和潮余流场分布状况,并且与湾内验潮站实测结果相吻合。     

汕头港湾附近水域潮流特征及其数值模拟研究

汕头港湾附近水域的潮流特征，由于拦沙堤的建成及港池附近河道变窄而发生了一些变化。本在取得现场实测资料的基础上，采用沿深度平均的二维浅水潮波方程，对该水体的潮流场进行了数值模拟计算，重现出潮流场在一个潮周期中的变化过程，分析潮流对污染扩敞的作用．     

基于浅水方程的硇洲岛海域二维潮流数值模拟

以浅水方程为控制方程,对硇洲岛海域潮汐潮流进行了数值模拟。采用有限单元法离散求解浅水方程,将底坡源项归并到压力方程,保证了数值解具有和谐性;在限制水深法的基础上进行水深梯度修正,保证动量守恒,准确模拟了干湿变化过程;根据特征线理论建立边界潮位和潮流流速的关系,使得边界变量满足相容条件。研究结果表明:硇洲岛海域潮流为往复流,临近东海岛处海域流向呈NE-SW向,临近雷州湾处海域流向呈NW-SE向。     

钱塘江感潮河段污染物迁移扩散数值分析

感潮河流由于受到潮汐的作用,污染物会因潮汐的涨落作用沿河道往复运动,影响用水安全.以高锰酸盐指数作为主要水环境指标,分析了钱塘江感潮河段上游富阳水文站监测到的持续高锰酸盐污染物输入情况下对下游河段的影响,旨在得到不同水期情况下之江站污染物出现的时间,作为取水安全预警指标参考.同时,基于潮流连续性方程、动量方程和污染物扩散方程,模拟计算了9种流况下污染物的迁移扩散过程.结果显示,径流处于平水月份时,之江站最早受到上游污染物影响,其次是枯季,最后是洪季,说明径流作用有利于污染物向下游迁移扩散.在大潮作用下,之江站一般最晚受到上游污染物影响,中潮次之,最早受到影响的是在小潮情况下.说明在感潮河段,由于受到下游潮流的影响,对污染物往下迁移有一个阻滞作用,且潮流越强阻滞作用越明显.本文构建的潮流水质模型可作为污染物在感潮河段迁移扩散机理研究的模型基础,对于制定降低污染物迁移扩散对地表水环境质量影响措施具有现实意义.     

曹妃甸甸头海域溢油行为数值模拟研究

采用三角型网格系统结合有限体积法,建立河北省曹妃甸海域的潮流数值模型,潮位、潮流数值模拟结果与实测值符合良好,在近岸水动力场模拟结果基础上,耦合基于油粒子模式的海上溢油漂移扩散数值模型,对曹妃甸南部甸头航道交汇区域的船舶相撞溢油事故进行了数值模拟研究。研究中拟合了该区域风场与潮流涨落的不利效应的叠加,对该海域船舶相撞溢油事故各响应时间节点处油膜运动可能产生的最大漂移距离、扫海面积及运动趋势等进行了分析。     

道路绿化带对街道峡谷内污染物扩散的影响研究

研究了道路绿化带对街道峡谷内流场与机动车尾气扩散的影响特征.假设绿化带树冠为均匀多孔介质,采用压力损失系数表征树冠对空气流动的阻碍作用,建立可用于数值模拟的绿化带多孔介质物理模型.采用稳态k-ε湍流模型结合组分输运方程模拟道路中央有绿化带街道峡谷内的尾气扩散过程,模拟结果与风洞试验数据对比吻合较好.分析发现,有绿化带街道峡谷内存在一个围绕树冠的顺时针旋涡,旋涡中心略偏向右上方,背风面污染物浓度显著增大,较无绿化带的污染物平均浓度增长46.0%.进一步模拟了不同绿化带树冠高度情况下街道峡谷内流场与浓度场,发现随着树冠位置的上升,峡谷内流场旋涡中心逐步上移且偏向迎风建筑物,峡谷内整体气流速度下降,污染物浓度逐步升高,树冠底部高度为8 m时其污染物浓度可达4 m时的2倍多;尤其是当树冠顶部超过屋顶高度时,峡谷内污染物总体浓度增长迅速.     

环境系统学(环境系统工程)

的实际情况。图1表4参4X192·2仪以刀的3水一气二相流及污染物运移数值模拟研究/奚成刚(北京师范大学环境科学研究所环境模拟与污染控制国家重点联合实验室)…//水文地质工程地质/中国水文地质工程地质勘察院一1999,(3)一34一37环图P一20 通过对近些年来水一气二相流数值模拟进展情况的分析,总结了在水一气二相流模拟过程中,各个主要参数或物理过程的数学概化方法,以及近年来在求解水一气二相流方程和污染运移方程的方法上的改进情况。并在此基础上提出了需进一步研究解决的问题。参roX192 20(心阳094非感潮河流水污染带范围的估算/宋静(…     

WRF水平分辨率对CALPUFF模拟污染物浓度的影响

采用MM5/WRF模型为大气污染扩散CALPUFF模型提供高空气象输入数据时,MM5/WRF模型设置模拟区域内层网格的水平分辨率一般为1～9 km。针对目前使用更广泛的WRF模型,设置模拟实验,通过对比分析不同水平分辨率下(1和5 km)CALPUFF浓度模拟结果的差异,研究WRF模拟的不同水平分辨率的高空气象数据对CALPUFF模拟污染物浓度的影响。结果表明,CALPUFF采用WRF模拟的这两种水平分辨率的高空气象数据在模拟污染物日均浓度时差异不明显,但在模拟小时污染物浓度,尤其是在浓度较高值区,这种差异尤为显著。鉴于高分辨率的气象数据对高空气象场有更好的模拟效果,推荐使用WRF模拟的分辨率高的高空气象数据作为CALPUFF模型的高空气象驱动场。     

A/O工艺污水处理厂FCASM3-Hydro耦合模型及现场校验

在全耦合活性污泥模型(FCASM3)基础上,考虑生物场与水力流场的相互作用,建立了A/O工艺污水处理厂FCASM3-Hydro耦合模型.通过Matlab/Simulink软件平台进行数值模拟,将A/O工艺污水处理厂FCASM3-Hydro耦合模型分别与已报道的生物场一水力场耦合模型(Lee -Hydro)以及FCASM2-Hydro耦合模型进行数值模拟对比研究.结果表明,FCASM3-Hydro耦合模型对出水中COD、NH4+-N、Nox--N、PO43--P等污染物质变化趋势的动态模拟比Lee-Hydro耦合模型更符合实际.在对出水COD的模拟上,FCASM3-Hydro与FCASM2一Hydro耦合模型的模拟值完全一致;在对出水NH4+-N和PO43--P的模拟上,FCASM3-Hydro耦合模型的动态模拟结果比FCASM2-Hydro耦合模型更贴近实测变化趋势.     

环境质量分析与评价

与客观评价具有一致性,并证实上海现代化办公大楼确实存在着建筑病综合症。表5参10X823 ...9700514山区谷地环流型的数值研究/陈明…(南京大学大气科学系)//环境科学研究/中国环科院一1996,9(3)一14一18环信X一6 建立了一个二维原始方程动力学模式,用于模拟山区谷地中几种典型的环流型式。模拟结果表明:谷中风场的分布强烈依赖于背景风压场分布型式及谷地本身的特征尺度。部分情况下谷地表现为明显的狭管通风效应;在另外一些情况下又极易形成背风坡转子流型,或者使谷中气流与自由大气反向,不同的谷地环流型式往往造成谷中污染物浓度分布的…     

地下水曝气修复过程的三维数值模拟

地下水曝气法是去除挥发性有机污染物的重要原位修复方法之一,目前已得到广泛应用,但其现场设计主要依据经验,缺乏系统的设计标准.为深入了解曝气去除污染物过程,并为现场设计提供重要参考依据,针对地下水曝气过程开展了数值模拟研究.水气两相渗流数值模型以水压力和气压力作为基本未知量,利用达西定律和质量守恒原理可以建立水气两相渗流过程的控制方程.利用Van Genuchten(VG)模型及Mualem公式,建立渗透系数-饱和度-基质吸力(K-S-P)三者之间的关系.污染物的去除过程则是在水气两相渗流的基础上,引入污染物的溶质运移、相间交换及生物降解模型.采用开发的有限元数值模型,对地下水曝气过程及污染物去除过程进行三维数值模拟,并将三维数值模拟的结果与二维数值模拟的结果进行对比.结果表明,三维模型的曝气影响区域偏小,在曝气口附近,水有效饱和度最小;在曝气口上方,水饱和度先增大后减小.考虑气体所受的浮力作用或不考虑气体可压缩性均会使计算得到的曝气影响区域偏小.污染物去除边界与曝气影响区域的边界基本一致,在曝气区域内,溶质交换过程大大促进了污染物的去除速率;在曝气区域外,污染物的去除主要通过生物降解作用,去除较慢.结果表明实际工程地下水曝气修复系统设计时,应使得曝气影响区域覆盖污染区域以得到较好的修复效果.研究结果表明,两相渗流模型结合污染物迁移转化模型的三维有限元数值模拟可以较好地模拟地下水曝气法去除污染物的全过程,对地下水曝气的设计、应用与效果评价具有重要指导意义.     

某地下车库污染物浓度分布的数值模拟分析

为了分析北京某一大型地下车库的污染物浓度分布,根据地下车库室内环境以及现有情况建立数学模型,采用计算流体力学软件Fluent对地下车库通风时的气流组织进行了数值模拟,对污染物稀释效果主要以垂直地面方向断面的一氧化碳浓度场来直观展现,分析和判断。数值模拟结果与该地下车库环境空气的实际状况较为吻合,从而说明本文建立的地下车库空间内污染物浓度数值模拟模型的正确性。为预测地下空间的污染物浓度分布提供了一种可行、直观的方法,同时也为地下车库通风系统的设计优化提供了参考依据。     

城市地表径流污染物浓度数学模型的建立及验证

针对目前描述城市地表径流污染物排放过程的数学模型不能完全适用于不同降雨过程的情况,本研究建立了一个全新的P/r模型.P/r模型以地表沉积物量(P)与降雨强度(r)的比值为主要参数,描述了降雨过程产生的地表径流中污染物的排放规律.基于对发生在陕西省西安市的3场降雨事件的实测数据的模拟,本研究建立的P/r模型的预测值与实测值的归一化目标函数、相关系数和相关指数均优于Sartor-Boyd冲刷模型.根据对P/r模型进行的不确定性分析,当Nash-Sutcliffe效率系数为0.46时,采用P/r模型对陕西省西安市地表径流中的污染物浓度进行模拟时应采用的最大比浓度常数(Km)和径流冲刷能力半饱和常数(KS)的取值范围分别为0.65~1.35 kg·min·L-1和0.16~0.22kg·min·mm-1·L-1.P/r模型的预测带平均相对宽度(ARIL)为1.21,预测带对实测值的覆盖度为67%.Sartor-Boyd冲刷模型对具有地表径流初期冲刷效应且降雨强度波动较小的降雨事件的模拟结果较好,但对于不具有地表径流初期冲刷效应的降雨事件、间歇性降雨事件及降雨强度波动较大的降雨事件并不适用.本研究建立的P/r模型的适用范围广泛,对于上述Sartor-Boyd冲刷模型不能适用的降雨事件均可适用.与Sartor-Boyd冲刷模型相比,P/r模型能够更好的描述城市地表径流的污染物排放规律.P/r模型的提出能够进一步推动地表径流排污过程数学模型的发展.