一、近海水域三维水动力学和水质的精细模型研究（论文文献综述）
郑志杰[1]（2021）在《伊洛河流域地表水环境模拟研究》文中研究说明
高峰[2]（2021）在《引汉济渭水源区水环境模拟及生态修复研究》文中研究表明三河口水利枢纽是引汉济渭工程水源区的重要中枢,在对关中供水系统中扮演着重要作用。本研究以三河口库区为研究对象,对库区流域内进行水质评价以及现状调查,以问题为导向深入剖析现存问题,并根据水质评价结果选取三河口库区进行水动力-水质模拟研究,最终以上述各研究结果为基础,针对流域不同河段的问题,提出河道生态修复建议及对策。具体研究成果如下:（1）对实测数据以及收集的资料进行归纳整理,运用单因子评价法对三河口流域进行水质评价。单因子评价法得出氮的含量是导致三条支流水质水质级别下降的主要因素;水质指标实验结果为:三河口支流源头及上游河段水质较好,但随着水流的进程水体污染在逐渐增加,在经过自然状态被破坏的区域后,主河道水体水质状态受到影响,河流经过汇集进入库区后水深加大,透明度降低,总体水质保持在Ⅲ类水以上。（2）根据水质评价结果发现:水体整体状态较好,水质未有发生明显变化,选取三河口流域河段进行模拟研究。在水动力模型的基础上构建水动力-水质模型,并利用实测值与模拟值进行对比验证模型的适用性。（3）运用MIKE21水动力模型分析了,在丰水年5%保证率、平水年50%保证率和枯水年95%保证率下,三河口研究区域整体的流场特性,主要呈现出在河道束窄区域和水位落差出现流速增大的现象。在枯水年95%保证率的水力计算条件下流速出现明显下降趋势,由于子午河主河道上游来水量减少,导致主体流速减小。（4）水质模块,通过本研究所构建的水动力-水质模型,不同工况下汇流水体污染物对河流水体扰动影响大小主要受控于汇流前河流的来水流量以及污染物泄漏量之间的浓度差异,结果分析了特征时间节点下污染物迁移的最高浓度值,对比不同空间断面污染峰值情况以及水质超标持续时间。结合实际,判定特定工况下库区受威胁程度,为下游大坝监测预警提供参考。（5）根据水质模拟及河道流场分析结果,针对三河口流域生态受损河段,提出河道生态修复建议及对策。欲构建完善的流域生态系统,在保证水质的前提下,根据生态治理要求建设河道修复点位。通过水生动植物的联合放养,恢复生物生存及活动空间,提升物种丰富度,进而促进水域与周围环境连通性,为流域水质改善和生态治理起到一定的积极作用。
闫孝廉[3]（2021）在《大凌河口污染物输运特征模拟研究》文中提出大凌河口位于辽东湾北部海域,毗邻辽河口,是辽宁沿海经济带的重要组成部分。在很长一段时间里,大凌河流域社会经济高速发展,大凌河沿岸城市的生活、生产活动产生的大量污水排入大凌河,流入河口地区,导致大凌河口海域污染物浓度含量较高,大面积海域水质处于Ⅳ类或劣Ⅳ类等级标准,污染严重。近些年,我国重视海洋环境的保护,开展多个整治行动对辽东湾海域的污染进行治理,大凌河口海域受到关注。因而,本文通过建立数值模型,综合考虑河道径流和潮汐的共同作用,分析研究不同径流和不同风况下大凌河口污染物的输运特征,为大凌河河口的开发治理和环境保护提供科学依据。文中采用水动力数值模型对辽东湾海域的潮流进行模拟,通过与实测潮位、潮流数据对比,验证了模型的有效性。潮流的模拟结果显示,大凌河口海域潮流为非正规半日潮,涨、落潮流速介于0.20～0.60 m/s之间,余流强度较弱。基于验证较好的水动力模型,采用污染物输运扩散模型,保持入海河流的无机氮（DIN）浓度不变,分别模拟了入海河流在丰、平、枯水期3种流量下大凌河口的DIN浓度分布。此外,通过对该地区大风天气的统计,分别模拟了夏季丰水期SSW大风和冬季枯水期NNW大风下大凌河口的DIN浓度分布。结果表明:在丰水期和平水期流量下,大凌河口DIN浓度大于0.4 mg/l,污染较为严重,枯水期流量下,大凌河口DIN浓度有大幅度下降,水质明显改善。而风场的加入可有效加强辽东湾的水体交换能力,但SSW向大风并没有明显减小大凌河口海域的DIN浓度,NNW向大风则使大凌河口的DIN浓度下降约60%,有效改善了该海域的水质状况。进一步,通过粒子追踪模型,用Lagrange中性粒子模拟以上工况下大凌河口污染物（如固体漂浮垃圾或可溶的保守污染物）的运动轨迹。结果表明:由于大凌河口近岸分布着大面积的潮间浅滩,形成潮间带,水体主要经由浅滩上的潮沟运动,水动力较弱,水体交换能力差,污染物粒子流出大凌河后,在潮流的推动下,大部分滞留在大凌河入海口两侧的浅滩上,少部分向外海扩散。减小大凌河径流量使整体流入辽东湾的污染物粒子减小,大凌河口近岸污染物粒子数目明显下降。此外,风场条件下的模拟结果显示:冬季盛行的NNW大风可有效提高大凌河口海域对污染物的输运扩散能力,大幅度改善大凌河口的水质状况。
胡颖[4]（2021）在《海洋监测小型浮标系统研究》文中研究说明中国海域面积分布广,海洋资源丰富,对海洋进行实时、全方位监测能够让人类在保护海洋环境的同时合理地开发和利用海洋资源,具有重要意义。目前大部分海洋监测浮标体积重量大,布放困难、通信费用高昂、精细化程度低。为了便捷、低成本、精准精细采集海洋表层流以及水质参数,本论文基于Lo Ra无线通信机制和北斗定位技术,设计并研发了可抛弃式表层流监测微型浮标及养殖海域水质监测小型浮标,实现海洋表层流水动力、水质参数实时监测与管理。本文设计的可抛弃式表层流监测微型浮标,采用北斗定位技术采集浮标的位置数据,利用Lo Ra机制无线传输技术解决浮标海上通信成本高、功耗大的问题,通过大量布放于监测海域,让其随潮流漂流,周期性地将浮标位置数据上传至服务器,实现对海洋表面流流向、流速的实时监测;为了让浮标更加精准地反应表面流水动力学参数,本文设计了一种带减摇鳍和舵叶的微型浮标结构,并对舵叶尺寸进行优化,通过ANSYS Workbench流固耦合仿真和水槽实验证明该结构具有较好的稳定性,测流误差相对平稳;本文设计并研发了一种绑定于渔排上的养殖海域水质监测小型浮标,浮标采用低功耗远距离的Lo Ra通信方式,搭载便携式数字传感器实现PH值、溶氧量、水温、流速等多种水质参数监测,通过太阳能板对浮标系统进行供电,实现对养殖海域水质参数的实时采集,浮标体积重量小,结构简单、成本低廉,适合大量布放;本文通过海上实验对可抛弃式表层流监测微型浮标和养殖海域水质监测浮标的实际应用性能进行测试,通过实验平台以可视化形式显示表层流和水质参数监测数据。针对海洋表层流和养殖水环境监测,论文应用北斗定位和Lo Ra机制无线传输技术,实现数据采集和传输,以及设计的带减摇鳍和舵叶微型浮标结构具有创新性。通过大量实验和应用表明,两种浮标的投放和使用对泥沙沉积追踪、海漂垃圾溯源、赤潮跟踪、精细化养殖等具有重要实际应用价值,有利于我国海洋可持续发展。
项飞[5]（2020）在《一二维耦合的水动力水质模型及其在闸控河段的应用》文中认为人类活动对生态环境造成了一定影响,河流、湖泊、海洋的水质恶化已经成为我国一个突出的环境问题。在预测和治理水体污染时,需要掌握污染物质随水流的变化规律。汾河是山西第一大河,沿河分布着许多的城市、工厂、灌区,对于山西社会经济发展有重要意义,同时城区河段内建设有橡胶坝、水闸等众多挡水建筑物,形成自然景观。为了应对水污染事件造成的不利影响,有必要对汾河闸控河段的水动力特性及污染物迁移扩散规律进行深入研究。本文采用MIKE软件,以汾河二坝蓄水位维持正常蓄水位的控制为前提,针对汾河二坝上游分布的两个污水厂非正常排污情况,考虑河道来流量、排污入口位置和排污浓度三种影响因素,设置六种计算情景,模拟了闸控河段的水动力特性和化学需氧量（COD）浓度的迁移变化规律,论文的研究成果主要有:1.建立了研究区域的一二维耦合水动力水质数学模型,并分别利用实测水文资料和理论分析方法对模型模拟洪水演进过程和恒定流动计算效果进行验证分析,其相对偏差在合理范围之内,认为耦合模型模拟结果是可信的。2.收集整理研究域水文及A、B污水厂排污资料,生态基流下,汾河与潇河来流量分别为3.75m3/s和0.22m3/s;典型洪水下,汾河与潇河的洪峰来流量分别为97m3/s和10m3/s;A、B污水厂的排水流量分别为5.56m3/s和6.62m3/s,正常排污浓度为30mg/L,非正常排污浓度为100mg/L和200mg/L,非排污时间均设为3h;情景一、二对应于生态基流下,A、B厂排污浓度为200 mg/L,情景三、四对应于典型洪水下,A、B厂排污浓度为200 mg/L,情景五、六对应于生态基流下,A、B厂排污浓度为100 mg/L。3.分析研究域河段的流动特性有以下结论:（1）生态基流,闸门开两孔条件下,二坝水闸的平均出闸流量和闸门开度分别为16.05m3/s和0.15m;二坝水闸回水区整体流速偏小,主流区流速为0.019m/s,出闸位置流速最大,为0.21m/s;A厂排水对河道流场影响较大,形成一个影响范围在270-300m的顺时针环流。（2）典型洪水,闸门开六孔条件下,二坝水闸的出闸流量和闸门调节过程基本匹配,最大出闸流量和闸门开度分别为139.89m3/s和0.4m;二坝水闸回水区上游流速较大,中部流速较小,出闸位置流速最大,最大流速为0.59m/s;A厂排水对河道流场影响较小,仅对排污口附近约40m范围内流场产生了一定影响。4.分析研究域河段的污染物运移规律有以下结论:（1）情景一、二、五、六生态基流情况下,污染物以高浓度污染点为中心呈辐射状扩散,主要以团状缓慢下移,扩散起了主导作用;情景三、四典型洪水情况下,高浓度污染物主要贴近河岸分布,浓度向河道中部方向逐步递减,污染物以带状快速下移,这是由于对流起了主导作用。（2）河道来流量大有利于污染物快速排出二坝回水区域,消减污染物浓度。与情景一、二生态基流来流情况相比,情景三、四典型洪水情况下,A、B厂污染物开始排出闸孔时间分别提前了19.83h和35.16h,其峰值浓度分别下降了14.19 mg/L和3.32mg/L。（3）当水流条件和非正常排污浓度均相同时,距二坝较远的B厂污染物在二坝回水区的滞留时间较长,其排污造成的二坝回水区受污染水域面积和劣五类水质水域面积均比A厂相应面积有所增加。（4）在生态基流来流条件下,降低非正常排污浓度对污染物排出水闸时间影响较小,但使得污染物出闸浓度和二坝回水区高浓度污染区域面积减少明显,与情景一、二相比,情景五、六COD出闸峰值浓度分别下降了15.57 mg/L和9.53 mg/L,二坝回水区劣五类水质水域面积下降了57.48%和61.69%。（5）各计算情景二坝水闸下游典型断面的非正常排污引起的浓度波峰逐渐坦化,从污染物浓度大小和高浓度污染物影响时间等角度考虑,情景一对二坝下游河段水环境造成的恶劣影响最大,二坝至义棠整个河段均有超过五类水质的时间段,清徐断面和祁县断面有超过劣五类水质的时间段,分别为5.50h和4.50h,A厂污染物运移至义棠断面所需时间为116.00h。
孙磊[6]（2020）在《2006-2016年海州湾海洋环境容量变化及机理研究》文中提出人类对海洋的开发与利用越来越重视,海洋为人类提供了许多生存的必要资源。其中沿海滩涂资源尤为重要,在滩涂和近岸海域开展围填海工程建设一直是沿海地区缓解用地紧张、拓展发展空间的主要方式。人类在海洋资源开发利用的同时,不可避免会对海洋环境造成负面影响。围填海常对原有岸线进行截弯取直,使海岸线长度变短,改变了沿岸的部分地形,改变了区域的潮流运动特性,引起污染物迁移规律的变化,围填海工程占用了大面的水体,减少了纳潮量,降低了海水净化污染物的能力。围填海、养殖活动、港口建设、交通运输等高强度的开发活动,给近岸海域带来了环境压力,同时近海是受陆域排放污染物最大的区域,各种工业废水及生活污水大量排入近海水体,使近海区域的水体环境质量呈现恶化的趋势。海洋具有强大的自净能力,能够容纳大量污染物,在不会造成海洋环境不可承受的影响的前提下,海洋能够容纳的污染物量即为海洋环境容量。海洋环境容量是有限的,当排放的污染物总量超出了海洋环境容量能够承受的上限值,海洋环境与海洋功能将遭到破坏,甚至难以恢复。科学合理地确定海洋环境容量成为当前海洋环境研究的热点。本文结合开敞型海湾的特点,立足于实际,通过搜集实测的地形和水文数据,污染调查,分析官方发布的水质数据以及海水养殖数据。结合Delft 3D软件的数值模拟,研究分析了海州湾的潮流动力特征、海域水环境现状及分布特征、河口水质环境现状和污染物排放条件。建立潮流水动力模型和水质扩散模型,根据实测水文资料进行模型验证,并确定了响应系数与分担率。运用箱式模型法与分担率法来分别计算出了大范围的海州湾海域的海洋环境容量和小范围的海州湾近岸河口区的海洋环境容量,分析了变化机理与特征。研究结果表明:（1）海州湾海域2016年比2006年平均水深增加4.6cm;研究区2016年比2006年海域面积减少34.93 km2;研究区的海水体积2016年比2006年减少0.31725 km2。海州湾水体交换量由2006年的59.1825亿m3/天减少为2016年的55.575亿m/天,减少了 3.6075亿m3/天。海州湾湾内COD浓度2006年为1.39 mg/l,2016 年增加为 1.63 mg/l;湾外 COD 浓度 2006 年为 1.205 mg/l,2016年为 1.4 mg/l。（2）2016年海州湾海域COD环境容量比2006年总计减少2765.0吨。其中静态剩余环境容量大幅减少,减少2948.44吨,占减少总量的106.63%;动态环境容量略有增加,增加值为183.35吨,占减少总量的-6.63%。（3）2006-2016年围填海引起的地形变化和水环境质量的变化使海州湾海域COD环境总容量减少,影响率为0.198:0.802。其中,地形和水环境对静态剩余环境容量的影响率为0.16:0.84;对动态环境容量的影响率为-0.408:1.408。湾内水环境质量下降对环境容量的减少作用相对较大,对海域环境总容量的影响是围填海影响的4.05倍,其中湾内水质恶化对静态剩余环境容量的影响是围填海的5.25倍,湾内外水质差值增加将造成动态环境容量的增加,而围填海造成的净纳潮量减少导致动态环境容量减少,两者影响率绝对值为3.45倍。（4）海州湾近岸河口区5个入海河口 2006年实际排放总量为102.353吨/天,2016年为76.590吨/天;2006年理论环境容量为114.571吨/天,2016年为81.410吨/天;2006年剩余环境容量为12.218吨/天,2016年下降为4.82吨/天。（5）海州湾近岸河口区2006-2016年地形和入海排污量变化使近岸河口区COD环境总容量减少,影响率为0.363:0.637。入海排污量对环境容量变化的作用相对较大,平均为围填海影响的1.75倍。围填海对近岸河口区的影响没有呈现出明显的正相关或者负相关。主要通过近岸围填海工程叠加影响潮流动力场结构,进而影响水动力扩散输移能力,改变环境容量的大小。入海排污量对近岸河口区环境容量的影响表现为正相关。（6）海州湾2006-2016年近岸河口区COD实际排放量、理论环境容量与剩余环境容量的变化与对应关系错综复杂。实际排放量大的河口对近岸河口区理论环境容量大小起决定作用,是近岸河口区环境容量研究的重点,也是陆源入海污染物总量控制的重点区域。入海排污量减少将导致理论环境容量降低,但实际排放量与环境容量变化没有明确的正向或负向相关性。（7）海州湾近岸河口区的环境容量平均值为98吨/天,平均为3.88吨/（天*km2）;海域ECD平均值为1186.56吨/天,平均为1.17吨/（天*km2）。河口区的单位面积环境容量大于海域环境容量。水文动力条件是海域和近岸河口区环境容量的基本驱动力,但海域环境容量大小主要受湾内外水质差值控制,而近岸河口区环境容量的大小受入海排污量的值、入海排污量变化的幅度和围填海工程的影响这三者叠加的影响。本研究主要创新之处是拓展了海洋环境容量研究的空间和时间边界。（1）构建了开敞型近岸海域不同时空尺度的海洋环境容量计算方法体系,并据此完成了海州湾2006-2016年的不同空间尺度的环境容量及其变化研究。分别利用箱式模型和分担率法计算了海州湾2006年与2016年海域环境容量与河口区的环境容量,并分析揭示了环境容量变化特征。（2）揭示了海域和近岸河口区不同空间尺度的海洋环境容量影响因素与机理,计算得出了各类影响因素的贡献率。对比研究了海州湾2006年和2016年不同空间尺度海洋环境容量,分析了十年间环境容量的变化特征及其影响因素,并探讨了不同影响因素的影响机制和程度,以及各影响因素的叠加累积作用,最终算出了各类影响因素的贡献率。
赵海萍[7]（2019）在《渤海湾有机碳时空特征及其循环过程生态水动力学模拟》文中认为陆源污染物的高排放和沿海区域的高强度开发,致使渤海湾生态环境遭受破坏,海洋生态灾害频发,严重制约着周边区域的可持续发展。有机碳的时空特征及其循环过程的研究,可以为渤海湾生态环境的治理、修复和管理等提供科学依据,同时对碳循环、气候演变等研究也具有重要的科学意义。综合利用多种多元统计方法对1995～2015年渤海湾的实测资料进行信息挖掘,分析了渤海湾表层水质的时空演变特征。陆源输入等人类活动显着影响渤海湾水生态环境,渤海湾主要污染物存在显着的年际变化。1995～2001（不含1998和1999年）年,氮、磷是主要污染因素;2007～2008年,有机物为主要污染因素;1998～1999年、2002～2006年、2009～2010年,氮和磷、石油类、有机物为主要污染因素;2011～2015年,氮、磷和有机物为主要污染因素。2011～2012年对渤海湾33个站位进行了三个航次的现场观测和定点采样,进行了浮游细菌、浮游植物、溶解有机碳、营养盐等生态指标的实验分析,研究了渤海湾水中溶解有机碳、颗粒有机碳的时空变化规律及其调控因素。浮游细菌生物碳在渤海湾内存在显着的时空特征,并且受近海工程等人类活动的影响显着。渤海湾表层水体中,浮游细菌生物碳为4.35～174.52μg C/L。三个航次浮游细菌的空间分布均是近岸高于外海。不同季节环境因素对浮游细菌的影响程度不同。渤海湾由近岸到外海浮游细菌的上行控制逐渐增强。2011年和2012年对渤海湾42个站位的表层和柱状沉积物进行了两个航次的样品采集,研究了渤海湾表层和柱状沉积物中有机碳、氮和碳氮比的空间分布规律,并对沉积物中有机碳的来源进行了定性分析和定量估算。渤海湾沉积物中有机碳含量为0.12%～0.73%,总氮含量为0.02%～0.16%,表层沉积有机质的碳氮比为3.61～14.38。渤海湾沉积有机质以混合来源为主,陆源有机碳的贡献率为20%～95%。陆源有机质在渤海湾近岸海域的贡献率高于外海的,海源有机质在外海海域的贡献率高于近岸的。基于有机碳循环,综合考虑微食物环、沉积有机质、沉积物-水界面等物质循环过程构建了渤海湾海洋生态模型,并实现了其与水动力学模型的耦合。利用2011～2012年各生态指标的现场监测和实验分析数据对模型参数、模拟结果分别进行率定和验证。结果表明:数值模拟结果与实测值相关系数达0.9以上,相对均方差误差在20%以内,二者符合较好。综合分析实测数据和模拟结果,渤海湾海域沉积有机质碳氮比作为一个生态模型参数被确定为8.175mol/mol。利用该生态水动力学模型对渤海湾海域的物质循环过程进行了数值模拟和定量估算。渤海湾海域春、夏、秋、冬季微食物环对生态系统的贡献量分别为0.0644、0.134、0.0873、0.0590 mmol C/m3,年平均贡献量为372.28 mg/m3/a;通过沉积物-水界面的新生氮对浮游生态系统的贡献率为17.2%～56.0%,平均贡献率为41.4%。
吴光林[8]（2019）在《沿海增养殖水域的水动力与溶解氧传输数学模型及特性研究》文中进行了进一步梳理随着沿海地区人口密度持续增加,以及生产密集程度升高,造成水域环境容量持续下降。解决发展与保护之间的矛盾,势在必行。沿海增养殖水域是物理、化学、生态相互作用的场所,水文环境是其重要组成部分,具有学科交叉特点。探讨沿海增养殖水域水动力特性、溶解氧的传输机制与特性,是海洋养殖水文环境科学研究的热点和难点问题,对海洋环境动力学理论研究和预测预警有重要的现实意义。本文以流体力学基础理论、湍动扩散理论等为理论基础,以发展数学模型和进行数值模拟为主要手段,开展相关研究,期间进行了部分实验研究。主要工作和成果如下:1.对水环境数学模型的复杂性进行哲学层面的思考,从认识论和方法论两个维度,分析水环境数学模型创新的思路和途径。梳理了沿海增养殖水域水动力和溶解氧传输数学模型的理论基础,包括:流场及物质输运控制方程、湍流模式理论、强化传质的场协同原理。2.基于“湍涡动量全流场传输,而非层间传递”假设,以指数概率密度分布作为流速在垂向剖面重新分布的基本规律,建立了一种一维湍流时均流速垂向剖面分布数学模型。引用文献报道的数据,将该模型与对数律模型的计算结果进行比较;结果表明:该模型在所做案例的精度中优于对数律模型。以悬浮物湍动扩散系数为衰减对象,建立了一种SSC垂向剖面分布模型,并与劳斯方程进行比较。在选用的对比案例中该模型的精度优于劳斯方程,并且不存在自由液面处浓度始终为0的问题。3.开展的实验模拟研究中,运用水槽三维搭载平台定位测点,采用声学式多普勒流速计测量三维水池环流流速。采用快速傅立叶变换方法,建立了计算分析时均流速、脉动流速、湍动强度的基本方法,结果表明方法可行。分析了水池环流的时均流速分布特点;对流速脉动强度分布进行了探讨。4.基于非恒定雷诺方程,有限容积数值方法,采用动网格方法解决叶轮旋转问题,开展养殖池中水车式增氧机工作时的流场过程特性数值模拟研究;与现场测量的流速历时数据比较,验证模型的可靠性。根据模拟结果,分析了增氧机布置方式对水动力特性的影响;并对流速的增长、衰减过程进行了计算和分析,得出了流速历时特性和规律。本文的数值模拟方法,为类似水域叶轮式机械驱动的三维流场的数值模拟提供了可供借鉴的研究方法。5.在养殖池强制环流数值模拟研究的基础上,进一步采用物质输运的对流扩散模型作为溶解氧输运模型,数值模拟了强制环流的水动力与溶解氧传输瞬态过程。运用场协同原理对溶解氧传输特性开展研究。通过两种代表性池型（矩形和狭长形）,共7中增氧机布置方式,较详细分析了流场结构与浓度分布均匀性、溶解氧传输速率之间的关系;由此解释了养殖池溶解氧强化传输机制与规律;提出了增氧机在养殖池中布置的一般原则。本文建立的描述时均流速和悬浮物浓度垂向剖面分布数学模型,为海洋增养殖水文环境,特别是养殖水域湍流时均流速和悬浮物垂向剖面分布提供了一种新的思路和应用模型。养殖池强制三维环流的室内实验和数值模拟研究工作,为环流集污、养殖生境、养殖机械节能等方面的研究提供了可供借鉴的方法。水池环流的溶解氧-湍涡强化传输机制与规律的研究,为增氧机的合理布置提供了一般性原则。
张明[9]（2017）在《大伙房水库水体滞留时间及水质的数值模拟研究》文中认为随着国民经济的高速发展,日益加剧的人类活动对水库淡水资源的依托更为密切、对控制流域环境产生的压力终将会在水库汇集。因此,研究并掌握物质在水库中的输运过程对水环境管理和水资源可持续利用有重要意义。本文以大伙房水库为例数值研究了物质在水库中随水体的输运过程及其滞留时间。为了能模拟潮间带、河漫滩等区域,本文在三维水动力模型ECOMSED的框架中加入了干湿判断法动边界处理技术。改进后的模型以抛物形盆地内水体的自由振荡问题为例进行了验证,模型计算得到的自由水表面、纵向、横向和垂向流速均与解析解吻合良好。为本文的进一步研究奠定了基础。基于改进的ECOMSED模型建立了大伙房水库三维水动力模型。模拟得到的水位、水温与实际观测值吻合良好,其中坝前测站水位的模拟值与实测值的均方根误差为0.459 m,模型成功再现了水库水温近一年内在垂向上随时间均匀分布—分层—均匀分布的变化历程。随后数值研究了大伙房水库水体滞留时间的时空变化特征,并系统分析了入流和出流、热通量和风对大伙房水库水体滞留时间的影响,结果表明入流和出流是水库水体滞留时间的决定性因素,入流和出流越强,水体滞留时间越短;热通量是有温度分层的水库水体滞留时间的控制性因素,热通量引起的水平密度环流使得水体滞留时间分布更为均一,但其引起的水体温度分层又增强了滞留时间在垂向上的不同;风对水库水体滞留时间的影响最小,但它却可以加强库水的水平对流和垂向混合,改变水体滞留时间的分布。以上的物质输运研究是基于一般的水体环流理论（利用保守示踪质反映水体的输移和混合等过程）而不是针对特定的污染物,因此我们将改进的ECOMSED模型和RCA模型相结合建立了大伙房水库三维水动力水质模型。模拟得到的溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、总氮、总磷和叶绿素a等水质要素与监测点位的实测值符合良好。随后分析了各水质要素随时间的变化特征及其空间分布规律,并系统研究了各河流营养盐输入对水库水质要素的影响,结果表明将各河流氮、磷输入均减少一半后,可明显增加水库水体夏季溶解氧浓度,减小水库氮、磷及叶绿素a浓度;苏子河的磷输入对抚顺取水口处总磷和浮游植物生长的贡献大于浑河的磷输入。针对重金属迁移转化机理复杂,确定性模型参数难以确定的问题,建立了大伙房水库重金属迁移的人工神经网络模拟模型。模型对镉和总铜的浓度的模拟值与实测值的最大相对误差分别为17.5%和17.9%,对汞和总锌的浓度的模拟值与实测值的确定系数分别为0.741和0.762,而对镉和总铜的确定系数更是达到了0.96以上。结果表明模拟值与实测值符合良好,用神经网络模拟水库中的重金属迁移快速且准确。
赵鑫[10]（2012）在《三维水质数学模型修正及其在浙东近海海域水质模拟中的应用》文中进行了进一步梳理浙东近海海域大多属于陆架浅海,潮汐、潮流等海洋动力强劲,而污染物的迁移、扩散受水动力的控制。本文在前人研究成果的基础上,开展浙东近海水域实测海洋水文、水质资料的分析,根据海陆水文条件,为数学模型提供边界条件。浙江沿海水域水下地形宽浅,因此底摩阻因子对水动力变化尤为重要,从而影响到污染物的传播和扩散,所以对有限体积海岸海洋模型（FVCOM）模型的源代码中的底摩阻项进行了修改,利用浙东近海实测水下地形、潮位、潮流资料对模型进行率定,并根据典型潮过程对模型潮流验证,选用具有污染物浓度的测验资料进行浙东近海三维水质模型验证。最后,作者结合浙东近海的涉海工程,开展工程对局部水流、水质影响的模拟计算。本研究根据建立的包含浙东近海各区域的三维潮流、水质数值模型,结合SMS软件的前、后处理模块,用于生成高质量、非结构的三角形网络,并将FVCOM模式结果转移至SMS平台进行流场分析以及结果后处理,结合google earth工具,构建了潮流场和浓度场的三维动态图形显示系统。根据区域的潮流特征,开发了底部阻力参数计算模块,使之更适合目标区域的特点。本项研究通过对所构建模型的使用,证明该模型可以较好模拟我省沿海的潮汐及三维潮流特点,为浙江省海洋工程建设的前期研究提供了可靠潮流分析模型,提高了模拟的精度及深度。同时应用FVCOM建立的浙东近海海域三维水质模型,对浙江海域三维水质进行了计算,经过进一步深入研究,可以使模型更加完善,也为将来进一步发展打下了坚实的基础。
二、近海水域三维水动力学和水质的精细模型研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、近海水域三维水动力学和水质的精细模型研究（论文提纲范文）
（2）引汉济渭水源区水环境模拟及生态修复研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 水资源现状 |
| 1.1.2 项目背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 水动力模型的研究 |
| 1.2.2 水质模型的研究 |
| 1.2.3 湖库生态修复的研究 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线图 |
| 2 水源区概况 |
| 2.1 子午河流域基本概况 |
| 2.1.1 河流水系 |
| 2.1.2 气象 |
| 2.2 水文 |
| 2.2.1 水文持征 |
| 2.2.2 水文站分布 |
| 2.2.3 径流 |
| 2.2.4 水质情况 |
| 3 三河口流域调查 |
| 3.1 流域水质评价 |
| 3.1.1 研究区域 |
| 3.1.2 水体理化因子的测定 |
| 3.1.3 水质评价方法及结果 |
| 3.2 流域调查结果 |
| 3.2.1 蒲河问题调查 |
| 3.2.2 椒溪河问题调查 |
| 3.2.3 子午河下游问题调查 |
| 4 三河口水动力模拟 |
| 4.1 水动力控制方程 |
| 4.2 数值求解方法 |
| 4.2.1 空间离散 |
| 4.2.2 时间项积分 |
| 4.3 模型计算区域及模型建立 |
| 4.4 流场分析 |
| 4.4.1 丰水年5%保证率 |
| 4.4.2 平水年50%保证率 |
| 4.4.3 枯水年95%保证率 |
| 4.5 模型验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 三河口水质污染模拟研究 |
| 5.1 突发水质污染的危害 |
| 5.2 模型计算及验证 |
| 5.2.1 计算输运方程 |
| 5.2.2 水质验证 |
| 5.3 库区水质模拟 |
| 5.3.1 模型设置过程 |
| 5.3.2 工况设置 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.4.1 时间节点分析 |
| 5.4.2 空间断面分析 |
| 5.5 应对建议 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 三河口流域水生态修复建议与对策 |
| 6.1 流域水源保护区划分 |
| 6.2 三河口水源区水域保护措施 |
| 6.2.1 生态人工湿地 |
| 6.2.2 构建湿地走廊 |
| 6.3 三河口水源区陆域保护措施 |
| 6.3.1 边坡保护 |
| 6.4 三河口水生生物修复 |
| 6.4.1 生境构建 |
| 6.4.2 鱼类投放 |
| 6.5 建立库区截污监测系统 |
| 6.5.1 截污点 |
| 6.5.2 监测预警系统 |
| 6.6 三河口综合保障措施 |
| 6.6.1 集中式污染处理 |
| 6.6.2 库区管理法规 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）大凌河口污染物输运特征模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 水动力数值模拟研究进展 |
| 1.2.2 物质输运数值模拟研究进展 |
| 1.2.3 大凌河口及辽东湾的研究现状 |
| 1.3 本文主要工作内容和章节安排 |
| 2 模型介绍 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.1.1 水动力模型控制方程 |
| 2.1.2 物质输运扩散模型控制方程 |
| 2.1.3 粒子追踪模型控制方程 |
| 2.2 紊流封闭模型 |
| 2.2.1 零方程模型 |
| 2.2.2 双方程模型 |
| 2.3 数值方法 |
| 2.3.1 网格划分 |
| 2.3.2 方程离散 |
| 2.3.3 稳定性判定 |
| 2.4 初边值条件 |
| 2.4.1 初始条件 |
| 2.4.2 自由表面和底床边界条件 |
| 2.4.3 闭边界条件 |
| 2.4.4 开边界条件 |
| 2.4.5 干湿边界条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 研究区概况 |
| 3.1 地理位置 |
| 3.2 气候特征 |
| 3.3 潮汐特征 |
| 3.4 入海径流 |
| 3.5 河口污染物现状 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 水动力模型配置及潮流分析 |
| 4.1 模型配置 |
| 4.1.1 计算域设置 |
| 4.1.2 初边值条件及参数设置 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.2.1 潮位验证 |
| 4.2.2 潮流验证 |
| 4.3 潮流特征分析 |
| 4.3.1 辽东湾北部海域潮流特征 |
| 4.3.2 大凌河口潮流特征 |
| 4.4 余环流特征分析 |
| 4.4.1 余环流理论及方法 |
| 4.4.2 余环流分布 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 大凌河口污染物输运特征分析 |
| 5.1 大凌河口无机氮(DIN)浓度分布 |
| 5.1.1 计算设置 |
| 5.1.2 径流变化对大凌河口DIN输运扩散的影响 |
| 5.1.3 风场对大凌河口DIN输运扩散的影响 |
| 5.2 大凌河口污染物粒子的运动轨迹分析 |
| 5.2.1 计算设置 |
| 5.2.2 不同流量条件下粒子运动轨迹 |
| 5.2.3 不同风场条件下粒子运动轨迹 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）海洋监测小型浮标系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 海域监测研究现状 |
| 1.2.2 养殖水质监测研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 可抛弃式表层流监测微型浮标设计 |
| 2.1 可抛弃式表层流监测微型浮标技术要求 |
| 2.1.1 浮标体技术要求 |
| 2.1.2 通信定位模块技术要求 |
| 2.2 可抛弃式表层流监测微型浮标结构设计方案 |
| 2.2.1 浮标结构设计 |
| 2.2.2 电源配置 |
| 2.2.3 配重计算 |
| 2.3 可抛弃式表层流监测微型浮标通信设计 |
| 2.3.1 窄带物联网Lo Ra技术 |
| 2.3.2 浮标硬件设计 |
| 2.3.3 浮标采集程序设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 表层流监测微型浮标水动力学特性分析 |
| 3.1 流固耦合计算 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 模型建立 |
| 3.1.3 网格化处理 |
| 3.1.4 前处理设置 |
| 3.2 流固耦合分析 |
| 3.2.1 带减摇鳍和舵叶的微型浮标与圆柱形浮标比较分析 |
| 3.2.2 表层流监测微型浮标舵叶压力分析 |
| 3.2.3 带有不同展弦比舵叶的微型浮标比较分析 |
| 3.3 水槽实验 |
| 3.3.1 浮标稳定性实验 |
| 3.3.2 浮标测流实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 养殖海域水质监测浮标设计 |
| 4.1 养殖海域水质监测浮标结构设计 |
| 4.1.1 技术要求 |
| 4.1.2 结构设计 |
| 4.2 传感器平台搭建 |
| 4.2.1 PH值传感器 |
| 4.2.2 溶解氧传感器 |
| 4.2.3 流速仪 |
| 4.3 能源平台搭建 |
| 4.4 实物平台搭建 |
| 4.5 浮标硬件设计 |
| 4.6 浮标软件设计 |
| 4.6.1 数据采集协议 |
| 4.6.2 采集程序设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 浮标应用实验 |
| 5.1 可抛弃式表层流监测微型浮标应用实验 |
| 5.2 养殖海域水质监测浮标测试实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间科研成果情况 |
（5）一二维耦合的水动力水质模型及其在闸控河段的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRCT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水动力学模型研究进展 |
| 1.2.2 水质模型研究进展 |
| 1.2.3 一二维耦合模型研究进展 |
| 1.2.4 数值离散方法 |
| 1.2.5 常用数值模拟软件 |
| 1.3 拟完成任务 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 基础理论 |
| 2.1 一维水动力学模型 |
| 2.1.1 圣维南方程组 |
| 2.1.2 圣维南方程组离散 |
| 2.1.3 离散方程组求解 |
| 2.1.4 弧形闸控制水流的模拟方法 |
| 2.1.5 边界条件 |
| 2.2 一维水质模型 |
| 2.3 二维水动力学模型 |
| 2.3.1 水动力模型原理 |
| 2.3.2 水动力模型数值解法 |
| 2.4 二维水质模型 |
| 2.5 一二维耦合模型 |
| 第三章 模型建立及验证 |
| 3.1 模型区域概况 |
| 3.2 地形数据获取 |
| 3.3 模型概化 |
| 3.3.1 一维河网模型概化 |
| 3.3.2 二维网格划分 |
| 3.3.3 一二维模型耦合 |
| 3.4 边界条件 |
| 3.5 参数选取 |
| 3.5.1 一维模型参数设置 |
| 3.5.2 二维模型参数设置 |
| 3.6 模型验证 |
| 3.6.1 模拟洪水演进过程的验证分析 |
| 3.6.2 模拟恒定流动河道水面线的验证分析 |
| 第四章 模型计算结果及分析 |
| 4.1 计算方案设置 |
| 4.2 水动力模拟结果及分析 |
| 4.2.1 生态基流下水动力模拟结果 |
| 4.2.2 典型洪水下水动力模拟结果 |
| 4.3 水质模拟结果及分析 |
| 4.3.1 二坝闸后COD浓度模拟结果与分析 |
| 4.3.2 回水区COD浓度分布模拟结果与分析 |
| 4.3.3 汾河二坝下游COD浓度模拟结果及分析 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）2006-2016年海州湾海洋环境容量变化及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 海洋环境容量的概念 |
| 1.2.2 海洋环境容量研究进展 |
| 1.2.3 环境容量变化及其影响因素研究进展 |
| 1.2.4 海洋环境容量研究存在的不足 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 研究区位置 |
| 2.2 自然条件 |
| 2.2.1 气象气候 |
| 2.2.2 入海河流 |
| 2.2.3 海洋水文 |
| 2.2.4 地形地貌 |
| 2.2.5 岸滩演变 |
| 第3章 海州湾2006-2016年海洋环境和开发利用状况与变化 |
| 3.1 海岸经 |
| 3.2 海底地形 |
| 3.3 陆源入海污染物排放情况 |
| 3.3.1 主要入海河流径流量 |
| 3.3.2 河流水质 |
| 3.4 海州湾海域水环境质量 |
| 3.4.1 2006年水环境质量 |
| 3.4.2 2016年水环境质量 |
| 3.4.3 水环境质量变化 |
| 3.5 海域开发利用 |
| 3.5.1 海城开发利用状况 |
| 3.5.2 海城开发利用变化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 海州湾海洋环境容量研究方法 |
| 4.1 常用方法及其适用性 |
| 4.2 海州湾海域环境容量研究方法 |
| 4.2.1 箱式模型法 |
| 4.2.2 海域环境容量计算方法 |
| 4.3 海州湾近岸河口区环境容量研究方法 |
| 4.3.1 分担率法 |
| 4.3.2 计算步骤 |
| 4.4 数值模拟方法 |
| 4.4.1 Delft 3D模型 |
| 4.4.2 模型网格与参数设置 |
| 4.4.3 模型验证 |
| 第5章 海州湾海域2006-2016的海洋环境容量 |
| 5.1 计算方法和计算边界 |
| 5.2 2006年的海洋环境容量计算 |
| 5.2.1 数据来源与分析处理 |
| 5.2.2 计算参数取值 |
| 5.2.3 计算结果 |
| 5.3 2016年的海洋环境容量计算 |
| 5.3.1 数据来源与分析处理 |
| 5.3.2 计算参数取值 |
| 5.3.3 计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 海州湾近岸河口区2006-2016的海洋环境容量 |
| 6.1 计算方法和计算边界 |
| 6.2 2006年海州湾近岸河口区环境容量 |
| 6.2.1 数据来源和分析处理 |
| 6.2.2 河口控制点的响应系数和分担率计算 |
| 6.3 2016年海州湾近岸河口区环境容量 |
| 6.3.1 数据来源和分析处理 |
| 6.3.2 河口控制点的响应系数和分担率计算 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 2006-2016年海洋环境容量变化特征与影响因素 |
| 7.1 海域环境容量变化与影响因素分析 |
| 7.1.1 2006与2016年自然条件汇总 |
| 7.1.2 计算边界条件设定与情景模拟 |
| 7.1.3 不同情景的计算结果 |
| 7.1.4 计算结果分析 |
| 7.1.5 小结 |
| 7.2 近岸河口区海洋环境容量变化及影响因素的分析 |
| 7.2.1 2006与2016年自然条件汇总 |
| 7.2.2 计算边界条件设定与情景模拟 |
| 7.2.3 不同情景的计算结果 |
| 7.2.4 计算结果分析 |
| 7.2.5 小结 |
| 7.3 海州海洋环境容量变化时空特征与对策措施建议 |
| 7.3.1 海州湾海洋环境容量变化时空特征 |
| 7.3.2 海州湾海洋环境保护对策措施 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）渤海湾有机碳时空特征及其循环过程生态水动力学模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 海洋碳循环过程研究 |
| 1.2.1 海洋二氧化碳通量研究 |
| 1.2.2 海水中碳的迁移转化 |
| 1.2.3 海洋沉积有机碳的地球化学循环 |
| 1.3 微食物环在海洋生态系统和碳循环中的作用 |
| 1.3.1 以海洋细菌为核心的微食物环 |
| 1.3.2 微食物环在海洋生态系统和碳循环中的作用 |
| 1.3.3 海洋细菌的国内外研究进展 |
| 1.4 沉积有机质在海洋碳循环中的作用 |
| 1.4.1 海洋沉积有机质的来源 |
| 1.4.2 海洋沉积有机质在海洋碳循环中的角色 |
| 1.5 海洋碳循环与海洋生态动力学模型 |
| 1.5.1 海洋碳循环模式研究进展 |
| 1.5.2 海洋生态水动力学模型研究进展 |
| 1.6 本文主要工作 |
| 第2章 渤海湾水质的时空演变特征及污染源解析 |
| 2.1 数据处理方法简介 |
| 2.1.1 判别分析法 |
| 2.1.2 聚类分析法 |
| 2.1.3 主成分分析法 |
| 2.1.4 因子分析法 |
| 2.1.5 滑动平均法 |
| 2.2 研究区域、数据来源及前处理 |
| 2.2.1 研究区域 |
| 2.2.2 数据来源及前处理 |
| 2.3 渤海湾水质的时间演变特征 |
| 2.3.1 1995~2015年渤海湾水质的演变特征 |
| 2.3.2 1995~2010年渤海湾水质的演变特征 |
| 2.4 渤海湾水质的空间演变特征 |
| 2.4.1 2011~2015年渤海湾水质的空间演变特征 |
| 2.4.2 1995~2010年渤海湾水质的空间演变特征 |
| 2.5 渤海湾水质污染源解析 |
| 2.5.1 渤海湾表层海水水质富营养化评价 |
| 2.5.2 2011~2015年渤海湾水质污染源分析 |
| 2.5.3 1995~2010年渤海湾水质的污染源分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 渤海湾水中有机碳的时空分布特征及其调控因素 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 样品采集 |
| 3.1.2 样品的实验与分析 |
| 3.2 浮游细菌颗粒有机碳的时空分布 |
| 3.2.1 浮游细菌丰度分布特征与讨论 |
| 3.2.2 浮游细菌生物碳的分布特征与讨论 |
| 3.3 水体中其他有机碳的时空分布 |
| 3.3.1 浮游植物颗粒有机碳的时空分布 |
| 3.3.2 海水中溶解有机碳的时空分布 |
| 3.4 浮游细菌颗粒有机碳与环境因子的调控关系 |
| 3.4.1 2011年5月份浮游细菌与环境因子的调控关系 |
| 3.4.2 2012年5月份浮游细菌与环境因子的调控关系 |
| 3.4.3 2012年11月份浮游细菌与环境因子的调控关系 |
| 3.5 浮游细菌在渤海湾海洋生态系统中的作用 |
| 3.5.1 浮游细菌与浮游植物颗粒有机碳的生态关系 |
| 3.5.2 浮游细菌对人类活动的响应 |
| 3.5.3 浮游细菌在渤海湾碳循环中的生态作用 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 渤海湾沉积有机碳、氮的时空分布特征及源解析 |
| 4.1 采样与样品处理方法 |
| 4.1.1 研究区域和采样站位 |
| 4.1.2 样品采集和保存 |
| 4.1.3 样品前处理及实验分析 |
| 4.2 渤海湾沉积有机碳、氮的时空分布 |
| 4.2.1 沉积有机碳、氮的空间分布特征 |
| 4.2.2 沉积有机碳、氮的垂向分布特征 |
| 4.3 渤海湾沉积有机质碳氮比的分布特征 |
| 4.3.1 沉积有机质碳氮比的空间分布特征 |
| 4.3.2 沉积有机质碳氮比的垂向分布特征 |
| 4.4 渤海湾沉积有机质的源解析和定量估算 |
| 4.4.1 渤海湾沉积有机质的源解析 |
| 4.4.2 渤海湾表层沉积物中陆源有机质的定量估算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 浮游-底质耦合的有机碳循环生态模型 |
| 5.1 浮游-底质耦合的有机碳循环生态子模型 |
| 5.2 浮游生物的生长及转化模型 |
| 5.2.1 浮游植物的生长及转化模型 |
| 5.2.2 浮游动物的生长及转化模型 |
| 5.2.3 浮游细菌的生长及转化模型 |
| 5.3 有机碳的迁移转化模型 |
| 5.3.1 悬浮碎屑的迁移转化模型 |
| 5.3.2 溶解有机物的迁移转化模型 |
| 5.3.3 沉积有机碳的迁移转化模型 |
| 5.4 无机氮的迁移转化模型 |
| 5.4.1 氨氮的迁移转化模型 |
| 5.4.2 硝酸盐氮的迁移转化模型 |
| 5.4.3 沉积无机氮的迁移转化模型 |
| 5.5 渤海湾有机碳循环模型的状态变量及参数 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 渤海湾有机碳循环生态水动力学模拟研究 |
| 6.1 渤海湾有机碳循环生态水动力学模型验证 |
| 6.1.1 渤海湾水动力学验证 |
| 6.1.2 渤海湾有机碳循环生态水动力学验证 |
| 6.2 渤海湾有机碳循环过程的模拟结果和定量估算 |
| 6.2.1 渤海湾生态变量时空变化的模拟结果 |
| 6.2.2 微食物环对渤海湾生态系统贡献的定量估算 |
| 6.2.3 新生氮对浮游生态系统贡献的定量估算 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）沿海增养殖水域的水动力与溶解氧传输数学模型及特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 沿海地区人口和产业布局密度升高,环境容量下降 |
| 1.1.2 陆海统筹,加强海洋环境监管与保护 |
| 1.1.3 加强海洋养殖水文环境研究,升级改造海洋增养殖发展模式 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 沿海增养殖水域时均流速垂向剖面分布研究进展 |
| 1.2.2 养殖池强制环流水动力及溶解氧传输研究进展 |
| 1.2.3 目前存在的问题 |
| 1.3 研究思路 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 水动力与溶解氧传输数学模型理论基础 |
| 2.1 关于水环境数学模型的思考 |
| 2.1.1 水环境数学模型概述 |
| 2.1.2 水环境数学模型创新的认识论思考 |
| 2.1.3 水环境数学模型创新的方法论思考 |
| 2.2 流场及物质输运控制方程 |
| 2.2.1 非恒定流物质输运问题的守恒形式基本方程 |
| 2.2.2 流场中组分传输的控制方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 雷诺方程及速度表达 |
| 2.3.2 雷诺应力湍流模型 |
| 2.3.3 涡黏湍流模型 |
| 2.3.4 湍流数值模拟方法 |
| 2.4 对流强化传质的场协同原理 |
| 2.4.1 稳态场传质场协同基本原理 |
| 2.4.2 瞬态传质场协同基本原理 |
| 2.4.3 质量积耗散极值原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 湍流时均流速与悬移质浓度垂向剖面分布模型研究 |
| 3.1 流速垂向剖面分布经典模型 |
| 3.1.1 层流剪切流的流速垂向剖面分布模型 |
| 3.1.2 湍流剪切流的流速垂向剖面分布经典模型 |
| 3.2 湍流脉动的全流域传输假设 |
| 3.3 湍流时均流速垂向剖面分布模型 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 模型特性分析 |
| 3.3.3 模型验证 |
| 3.4 海岸河口悬浮物浓度分布模型及验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 养殖池强制环流特性实验研究 |
| 4.1 海岸带高位池养殖及增氧设施 |
| 4.1.1 水池定义的讨论与分类 |
| 4.1.2 增氧设备的基本功能与分类 |
| 4.2 物理模型实验 |
| 4.2.1 实验平台、仪器与造流方法 |
| 4.2.2 研究内容与方法 |
| 4.2.2 实验步骤与数据处理 |
| 4.2.3 实验结果与结论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 养殖池强制环流流速过程特性数值模拟研究 |
| 5.1 曝气技术分类与性能比较 |
| 5.2 三维环流过程特性研究 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 三维环流模拟 |
| 5.2.3 流场过程特性 |
| 5.2.4 关于流场过程特性的讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 养殖池溶解氧传输特性数值模拟研究 |
| 6.1 数学模型及其求解步骤 |
| 6.1.1 数学模型 |
| 6.1.2 求解步骤 |
| 6.2 矩形养殖池的溶解氧传输数值模拟及特性 |
| 6.2.1 几何模型与计算参数 |
| 6.2.2 数值模拟 |
| 6.2.3 溶解氧传输特性 |
| 6.3 狭长形养殖池溶解氧传输数值模拟及特性 |
| 6.3.1 几何模型 |
| 6.3.2 数值模拟 |
| 6.3.3 溶解氧传输特性 |
| 6.4 强化机制与增氧机布置原则 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| (1)研究工作总结 |
| (2)研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）大伙房水库水体滞留时间及水质的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 三维水动力数学模型研究进展 |
| 1.2.2 水体滞留时间研究进展 |
| 1.2.3 水质模型研究进展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 水动力、水质模型介绍、改进及其验证 |
| 2.1 ECOMSED模型介绍 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.1.3 σ 坐标变换 |
| 2.1.4 模态分裂技术 |
| 2.1.5 正交曲线坐标变换 |
| 2.1.6 表面热通量模块 |
| 2.2 ECOMSED模型改进 |
| 2.3 改进的ECOMSED模型验证 |
| 2.3.1 自由表面为平面时的水体自由振荡 |
| 2.3.2 自由表面为抛物面时的水体自由振荡 |
| 2.4 RCA水质模型介绍 |
| 2.4.1 基本方程及其求解 |
| 2.4.2 各水质因子的生化反应动力学过程 |
| 2.5 RCA水质模型动边界相关处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 大伙房水库水动力学模型建立及验证 |
| 3.1 大伙房水库概况 |
| 3.2 模型设置 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.3.1 水位 |
| 3.3.2 水温 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 大伙房水库水体滞留时间及其影响因素的数值模拟研究 |
| 4.1 水体滞留时间定义及其计算方法 |
| 4.2 大伙房水库水体滞留时间特性 |
| 4.2.1 数值实验方案设置 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 不同因素对大伙房水库水体滞留时间特性的影响 |
| 4.3.1 风 |
| 4.3.2 表面热通量 |
| 4.3.3 入流和出流 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 大伙房水库富营养化数值模拟研究 |
| 5.1 富营养化模型设置 |
| 5.1.1 大伙房水库水质监测情况 |
| 5.1.2 模型设置 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 各河流营养盐输入对大伙房水库富营养化的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 大伙房水库重金属污染的神经网络模拟研究 |
| 6.1 监测资料和研究方法 |
| 6.1.1 重金属监测数据 |
| 6.1.2 人工神经网络理论简介 |
| 6.2 重金属模拟的神经网络模型构建 |
| 6.2.1 输入输出因子选择 |
| 6.2.2 输入输出数据处理 |
| 6.2.3 神经网络结构确定 |
| 6.2.4 训练参数选取 |
| 6.2.5 模型评价方法 |
| 6.3 结果和分析 |
| 6.3.1 镉（Cd） |
| 6.3.2 总铜（Cu） |
| 6.3.3 汞（Hg） |
| 6.3.4 总锌（Zn） |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）三维水质数学模型修正及其在浙东近海海域水质模拟中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 浙东近海海域概况 |
| 2.1 浙东主要入海河流径流特征 |
| 2.2 杭州湾 |
| 2.3 三门湾 |
| 2.4 温州湾 |
| 2.5 乐清湾 |
| 3 浙东近海三维潮流、水质FVCOM模型的建立 |
| 3.1 FVCOM模型基本方程 |
| 3.2 边界条件 |
| 3.3 模型的本地化开发和处理 |
| 3.4 浙东近海FVCOM模型的建立 |
| 4 浙东近海三维潮流、水质模型的验证 |
| 4.1 大范围天文潮潮位验证 |
| 4.2 乐清湾及温州湾潮流验证 |
| 4.3 三门湾潮流验证 |
| 4.4 杭州湾潮流验证 |
| 4.5 浙东近海区域潮流运动特征 |
| 4.6 水质验证 |
| 4.7 LAGRANGIAN质点漂移模拟 |
| 5 浙东近海三维潮流、水质模型的应用 |
| 5.1 潮流模型的应用 |
| 5.2 浙东近海区域水质模拟分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要成果总结 |
| 6.2 预期应用前景 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间完成的论文 |
| 作者简历 |
| 附表 |
| 附图 |
四、近海水域三维水动力学和水质的精细模型研究（论文参考文献）
- [1]伊洛河流域地表水环境模拟研究[D]. 郑志杰. 华北水利水电大学, 2021
- [2]引汉济渭水源区水环境模拟及生态修复研究[D]. 高峰. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]大凌河口污染物输运特征模拟研究[D]. 闫孝廉. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]海洋监测小型浮标系统研究[D]. 胡颖. 集美大学, 2021(01)
- [5]一二维耦合的水动力水质模型及其在闸控河段的应用[D]. 项飞. 太原理工大学, 2020(07)
- [6]2006-2016年海州湾海洋环境容量变化及机理研究[D]. 孙磊. 南京师范大学, 2020(01)
- [7]渤海湾有机碳时空特征及其循环过程生态水动力学模拟[D]. 赵海萍. 天津大学, 2019(01)
- [8]沿海增养殖水域的水动力与溶解氧传输数学模型及特性研究[D]. 吴光林. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]大伙房水库水体滞留时间及水质的数值模拟研究[D]. 张明. 大连理工大学, 2017(04)
- [10]三维水质数学模型修正及其在浙东近海海域水质模拟中的应用[D]. 赵鑫. 浙江大学, 2012(07)