基于Mike21模型的鸭绿江支流排污口水质影响分析

识别排污口尾水排放对周边水体的影响范围对防范和处理水污染事故具有重要意义。本研究采用MIKE21模型建立水动力模型,通过耦合对流扩散模型研究分析改扩建项目入河排污口设置对鸭绿江支流水质的影响程度和范围。结果表明:在最不利的水文条件下(保证率为90%最枯月),排污口正常排放时,COD浓度和氨氮浓度均满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅲ类限值标准;排污口事故排放时,排污口至下游边界约5 000 m的河段COD和氨氮浓度均超出地表水Ⅲ类限值标准。为防止水污染事故发生,在实际运行中应设置事故应急池,污水处理站无法正常处理尾水时,应将尾水存放至事故池,严禁直接排放入河。该研究成果可为鸭绿江支流水环境管理提供依据,也可为沿岸排污口设置及优化提供一定的理论指导。

基于MIKE21 FM模型的跨河电缆塔基水动力模拟研究

应用丹麦MIKE模型中的MIKE21 FM模块对辽河某跨河电缆工程的铁塔基础周边水动力特性进行了数值模拟,模型在实测地形上对河道进行了概化,采用非结构化三角形网格进行剖分,并对主河槽和铁塔基础处网格进行局部加密,电缆塔基经概化后按不过水边界处理,模拟结果能够较好地反映计算河段的流场、流速和水位等要素及塔基周边的要素变化情况,可为工程建设和洪水影响评价提供科学依据。

基于MIKE21FM的黄壁庄水库水动力模拟研究

黄壁庄水库是具有控制性作用的大(一)型水利枢纽工程,确保其稳定性的水位、优良的水质等显得尤为重要。借鉴前人研究经验,采用MIKE21FM数值模拟软件,对黄壁庄水库"7·19"洪水期建立二维河网水动力模型进行数值模拟研究。经多次参数率定,结果表明MIKE21FM模型可以真实、有效反映黄壁庄水库水位、水流场变化过程,模拟精度满足计算要求。鉴于此模拟研究,可为水库水文预报、水库群联合调度提供可靠依据及技术支撑,具有一定的应用价值。

基于MIKE21研究生态补水对巢湖水质时空分布的影响

选取引江济淮工程中引江济巢段的2条生态补水路线,设计3种生态补水方案:方案一为西兆线、菜巢线双线引入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出;方案二为兆河单线引入巢湖,由白石天河的白山节制枢纽流出;方案三为生态补水经兆河单线进入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出。利用MIKE21软件建立巢湖水动力水质耦合模型,模拟巢湖水动力和水质时空变化过程及4个敏感区域(南淝河入湖口、峔山岛、忠庙和饮用水水源地)的水质改善效果。总体看来,方案二对南淝河入湖口、峔山岛、忠庙水质改善效果最优,而方案三使饮用水水源地总磷(TP)浓度降幅最大。方案二降低了峔山岛、忠庙区域蓝藻暴发的潜在风险,使总氮(TN)/TP分别从14.7、13.4降至7.4、4.0;方案三使饮用水水源地的TN/TP从10.0降至4.8,降低了饮用水水源地蓝藻暴发的潜在风险,但3个生态补水方案中南淝河入湖口区域的TN/TP均在15~20,表明蓝藻暴发风险依然较高。引江济巢工程对巢湖水环境改善有积极的效果,可以保证巢湖市饮用水水源地的水质安全,但由于西半湖的水动力环境未得到改善,蓝藻暴发的潜在风险依然较高,因此,要优化生态补水方案,并有效控制入湖河流流域的地表径流污染、农业面源污染及城市合流制系统的溢流污染。

基于MIKE21的小清河感潮河段水质数值模拟研究

为改善小清河感潮河段水质状况,提高水环境污染防治能力,以小清河感潮河段为研究区,利用MIKE21模型构建水动力水质耦合模型,选择主要超标污染物COD、TN、TP,利用实测水质数据对模型进行率定、验证,并模拟了不同上游来水水质、不同污染物削减条件和不同水文期突发水污染事故共3种情况下感潮河段水质变化,结果表明:经率定、验证后的水动力水质耦合模型适用于小清河感潮河段;当上游来水为Ⅳ类水时,COD、TP基本达标,TN超标,当上游来水为Ⅴ类水时都不达标,应尽量控制上游来水水质达到Ⅳ类标准,并加强流域水体TN污染治理;削减30%的点源、面源污染能够有效减少COD、TP污染,但对TN改善效果不佳;污染水团在平水期迁移过程中对水体的影响持续时间较长、浓度较大,丰水期污染物迁移速度较快,应急处理时间较少。

基于MIKE21的信江八字嘴顺直分汊河道水动力特性及河床演变分析

为阐明信江八字嘴航运段分汊河道岸堤水力特征及河床演变趋势,利用MIKE21水动力模块构建研究水域二维数学模型,并运用梅港站水文数据对模型进行率定和精度验证。在此基础上,开展信江顺直分汊河道不同水文时期的水动力特性分析,阐明分汊河道各段的发育演变趋势。计算结果表明:左汊是主要的过水汊道,该分汊河道的分流比随着流量的增大而下降。流速呈不规则分布,区域间流速变化显著,分流段左汊出现主流,收窄处出现最大流速,水位从分流区到汇流区均匀下降。河势发育演变整体稳定性较好,河道发育演变主要体现在分汊河道中河床冲淤的局部变化。所建模型能有效模拟分汊河道分流比及水位变化情况,可为河道安全防护及通航稳定研究提供科学依据。

基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模拟

利用MIKE21 FM模型的用户界面友好、可视性好、能灵活处理复杂地形等优点,基于蓄洪区洪水演进特点,构建了基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模型,运用该模型对潖江蓄洪区的洪水演进模拟结果表明,MIKE21 FM模型简便、运算快速、模拟精度高、模拟效果真实,可用于较复杂蓄洪区的洪水数值模拟。

MIKE21水动力学模型在洪泽湖水位模拟中的应用

洪泽湖作为淮河流域最大的平原水库和南水北调东线工程的重要调蓄水库,确保其优良的水质和稳定的水位至关重要。根据洪泽湖的地形和水文条件,利用MIKE21水动力学模型,模拟了洪泽湖的水位变化过程。结果表明,MIKE21模型能较好地模拟洪泽湖水位过程,模拟误差均在可接受范围内,且模拟精度可满足计算要求。

基于MIKE ZERO 2020的郁江贵港河段一维水质模型

基于MIKE ZERO 2020软件中的HD水动力学模块和AD对流扩散模块,建立郁江贵港市河段的水文、水质信息耦合模型,对郁江贵港河段的水位、流量以及污染物在水体中迁移扩散衰减情况进行了模拟分析。根据郁江近年来的水文资料对模型进行率定并验证。将该模型应用于2023年6月21日~7月6日的洪水过程,结果表明,所建立的模型在率定和验证及应用期间模拟效果均表现良好,模拟精度高。充分证明该模型适用于模拟郁江贵港河段的水文、水质信息变化特征,为提高贵港市防洪、水情预报及水污染预测提供了重要的技术支撑。

基于MIKE21 FM模型的跨河桥梁壅水影响研究

MIKE21 FM模块是以非结构化网格为基础的平面二维水动力模型,可对河道地形、道路边界进行灵活概化,桥墩阻力采用亚网格技术处理,模拟结果能够较好地反映计算河段的流场、流速和水位等要素及桥梁周边的要素变化情况。根据大凌河入海口处地形地貌复杂、阻水边界不确定的特点,进行了多方案的水动力模拟计算,分析不同桥长方案下河道水位、流速的变化规律,为工程建设方案比选和防洪评价提供科学依据。

MIKE 21FM二维水流计算模型在桥梁防洪评价壅水计算中的应用

壅水计算是桥梁防洪评价报告中的关键内容,目前多采用经验法,计算结果的合理性难以判定。文章结合宝贤中桥实例,采用MIKE 21FM二维水流计算模型对桥梁涉河河段进行数值模拟,并通过一维水面曲线结算结果对模型进行率定分析。结果表明,MIKE 21FM二维水流计算模型的模拟精度能够满足对该河段洪水分析计算的要求。

基于MIKE21水动力模型计算感潮河段闸下水位流量关系

感潮河段受径流、潮流共同影响,闸下水位流量关系不易确定,为能够方便、准确的确定河口感潮段水闸闸下水位流量关系,该文以拟建木兰溪宁海闸为例,利用MIKE21水动力模块建立并验证木兰溪下游二维数学模型,考虑水闸泄流遭遇低潮和高潮,仿真计算闸下水位流量关系,用于水闸消能防冲设计和复核水闸泄流能力。结果表明,MIKE21水动力模型能够较好的做到不同下泄流量分别与高、低潮位的匹配,计算结果可靠,能够比较准确的得到宁海闸闸下水位流量关系,为工程建设提供科学依据。

MIKE21 FM模型在河道防洪评价中的应用

浙江浦阳江中游的诸暨段,是浦阳江历史上防洪压力最大河段,洪水危害也最严重,且诸暨段是东西江汇合处、诸暨出境的唯一水道咽喉。由于此地位置较为特殊、敏感,故在此地进行工程建设时,对如何确保此处行洪安全的研究是十分必要的。运用MIKE21 FM模型对诸暨段新建码头工程的两个方案进行对比分析为例,探讨工程实施后对河道防洪的影响,洪水数值模拟在防洪应用中具有一定价值,在河道防洪评价、防汛救灾工作中可参考其成果。

基于MIKE21 FM模型的洞庭湖区平原城市洪水演进模拟

洞庭湖区平原城市地势平坦,多位于湖区防洪高水位之下,洪水遭遇复杂,历史上饱受洪涝灾害侵袭,因此对洪涝无法完全消除地区开展研究是有必要的。以岳阳市为研究对象,采用MIKE21 FM模型进行水动力数值模拟,选定堤防设计水位与历史最高水位作为边界条件,拟定溃口位置,模拟洪水演进不同时段的淹没情况、洪水流态和进洪量。结果表明:MIKE21 FM模型模拟精度高,模拟成果合理,对洞庭湖区平原城市洪水数值模拟具有一定应用价值,成果可为岳阳市和其他湖区平原城市的防汛救灾工作提供参考。

MIKE21水动力学模型应用研究进展

MIKE21水动力学模型是研究地表水流运动的可靠手段和重要依据,模型关于平面二维水流的模拟,对于实际水情验证、水文变化计算、未来趋势预测具有重要意义。目前,已有许多专家学者对此展开了多角度、多层次、不同领域的实际应用,并对MIKE21模型的精确度和拟合度进行了反复验证。本文主要综述MIKE21水动力学模型在河道行洪分析、蓄洪区洪水演进、城市内涝风险分析和水利工程建设影响等方面的具体应用,讨论模型在不同模拟条件下得到的水文变化、一般结论以及应用局限性。在此基础上进行阐述和概括,并对MIKE21水动力学模型的应用和发展趋势进行展望。

考虑水动力条件及水系连通的平原河网圩区畅流活水方案

针对平原河网地区水动力条件不足等问题,以嘉兴市新塍镇为例,探究不同畅流活水方案对河道水质的改善效果。构建MIKE11水动力学水质耦合模型,分析“引水/水系连通—水质”驱动响应规律,以NH3-N浓度为主要指标,分析不同活水方案的水质改善效果,并提出优化调控方案。结果表明,集中引水对区域水质改善影响较小,分散设置多个引水点可明显提高水质;直接对水质较差河道进行补水,污染物消减率在8%~30%之间,水质改善效果较明显;合理的水系连通工程可进一步增加畅流活水方案水质改善效果。

基于MIKE21 FM模型的防洪保护区洪水演进数值模拟

洪水风险图是进行洪水风险分析,预防洪涝灾害的有效技术手段。文章基于MIKE21FM模型开展淮河流域泉颍片(豫)防洪保护区洪水演进仿真模拟研究,获取淹没水深、历时、到达时间、最大流速等洪水风险信息,结果表明该模型计算效率高、稳定性好、模拟精度高、模拟结果合理,成果可为淮河流域泉颍片(豫)防洪保护区的防汛救灾工作提供技术支撑。

基于MIKE 21 FM模型的地表水影响预测

应用MIKE 21 FM水质模型进行地表水影响预测,建立了以三角形网格为基础的二维水动力模型范围地形文件,设置、率定和验证了模型参数(糙率系数、涡粘系数、时间步长、干湿边界、水深、流速、扩散系数和衰减系数),数值模拟黄河平均流量(50%保证率)时正常工况和非正常工况条件下,入河污染物(COD、氨氮、石油类和全盐量)对黄河地表水环境的影响过程,根据模型预测结果可以得出不同工况条件下各类污染物的扩散影响分布范围,为合理预测污染物对地表水的影响提高了科学依据。

基于MIKE21 FM模型的退圩还湖工程湖区洪水特征分析

退圩还湖工程的实施对湖泊水动力特征以及湖泊的水生态环境有极大的改善,并在多地得到很好的实行。以江苏省平旺湖为研究对象,通过MIKE21 FM模型构建了平旺湖二维水动力模型,对比分析了20 a一遇洪水条件下退圩还湖工程实施前后湖区河道的槽蓄能力以及湖区洪水特征值的变化。结果表明:退圩还湖工程对湖底的地形进行了重塑,湖泊的调蓄能力得到增强;退圩还湖后湖区的水体在周边闸泵的控制调度下呈南北往复流动,水体流动更加迅速,湖泊的水动力条件得到改善;退圩还湖后湖泊的淹没水深、蓄洪量都有所减小,退圩还湖工程带来的防洪效益明显。

基于MIKE21水动力模型的琵琶湖内循环方案

基于MIKE21水动力模型,以湖泊典型污染物COD为指标,对琵琶湖水动力增加的工程措施进行方案比选。结果表明:从互惠河补水对琵琶湖水质提升有显著影响;加设内循环水泵站对水质改善程度较为有限;综合考虑工程效果和造价,推荐实施补水工程、不加设内循环水泵的方案。