有限单元算法在水质模拟中的应用研究

利用模拟河流水质的二维水质模型和有限单元算法,使用MATLAB软件进行计算程序的编写,开展该模型和有限单元算法在三峡库区水质模拟的适用性研究。有限单元法的基本思路是把一个连续的环境空间离散为若干个单元,每一个单元都可以是作为一个完全混合的子系统,通过对每一个单元建立质量平衡方程,从而建立起体系模型。模拟因子包括:BOD5、COD、NH3-N三项。由计算值与监测值进行比较后可知,与监测值误差最大的为NH3-N,可达23.8%;最小的为BOD5,误差为5.3%。由此可以说明,本课题的用于三峡水库水质预测的二维水质模型具有较高的精度,能够用来模拟预测三峡水库蓄水以后的水质变化状况。

斜交板梁桥的有限单元算法

借助斜坐标与直角坐标的关系，构造了斜交板梁单元的位移函数。

基于有限单元算法的三峡水库水质模拟

三峡水库建成蓄水后,随着库区经济的发展,污染物排放量有进一步增加的趋势。为全面了解水库建成后污染物排放对水质的影响及水质变化趋势,将二维水质模型和有限单元算法引入到水质模拟预测中,开展了二维水质模型模拟三峡库区水质的适用性研究。经验证,NH3-N模拟值与实测值的误差最大,为23.8%;BOD5模拟值与实测值的误差最小,为5.3%,说明所采用的模型具有较高的预测精度,能够用来预测三峡水库蓄水后的水质变化情况。预测结果表明,三峡水库建成后,重庆至三峡大坝的污染物浓度总体上呈现出逐渐减小的趋势,但是受城市工业废水、生活污水和农业非点源排放的影响,城市江段和支流河口区的岸边污染物浓度明显高于长江中心处的污染物浓度。