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城市人工湖动态换水水位对流速分布影响

赵正文 冯民权 程刚 唐洋

赵正文, 冯民权, 程刚, 唐洋. 城市人工湖动态换水水位对流速分布影响[J]. 水利水运工程学报, 2018, (4): 88-95. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.04.013
引用本文: 赵正文, 冯民权, 程刚, 唐洋. 城市人工湖动态换水水位对流速分布影响[J]. 水利水运工程学报, 2018, (4): 88-95. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.04.013
ZHAO Zhengwen, FENG Minquan, CHENG Gang, TANG Yang. Influences of water level on flow velocity distribution during dynamic water exchange in urban artificial lake[J]. Hydro-Science and Engineering, 2018, (4): 88-95. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.04.013
Citation: ZHAO Zhengwen, FENG Minquan, CHENG Gang, TANG Yang. Influences of water level on flow velocity distribution during dynamic water exchange in urban artificial lake[J]. Hydro-Science and Engineering, 2018, (4): 88-95. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.04.013

城市人工湖动态换水水位对流速分布影响

doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2018.04.013
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 51679191

陕西省水利厅科技计划项目 2016slkj-13

陕西省教育厅重点实验室科研计划项目 17JS102

详细信息
    作者简介:

    赵正文(1992—),男,甘肃临洮人,硕士研究生,主要从事水环境模拟与污染控制。E-mail: zhaozw0723@163.com

    通讯作者:

    冯民权(E-mail: mqfeng@xaut.edu.cn)

  • 中图分类号: X524; X143

Influences of water level on flow velocity distribution during dynamic water exchange in urban artificial lake

  • 摘要: 水位和流速是人工湖维持生态的关键因子,为探究人工湖水位对流速分布的影响,基于二维水动力模型对雁鸣湖流场进行数值模拟,研究单因素水位对流速影响和实测换水水位对流速时空分布的影响。结果显示:水位是水动力影响因素之一,低水位时的湖泊流速大于高水位时期,水位变化时的平均流速介于高低水位流速之间,水位对环流影响较小。在实测换水期间,高水位时水位分布无明显差异,水深自上游至下游逐级递增;低水位时水位分布出现差异,河滩裸露,水深分布差异较大;水位变化时,湖泊上游至下游水位呈梯度变化,水深随水位变化;流速时空分布验证了单因素水位对流速的影响,并表明不同水位对流速大小及分布影响有所差异。雁鸣湖水位和流速的模拟结果表明,人工湖水位变化能改善湖泊水动力,可为人工湖水情管理提供科学参考。
  • 图  1  湖泊网格划分和地形

    Figure  1.  Model grids and bathymetry of lake

    图  2  流速测点分布

    Figure  2.  Velocity measurement points

    图  3  模型验证

    Figure  3.  Model validation

    图  4  不同方案的流速分布

    Figure  4.  Distribution of flow velocities under different schemes

    图  5  湖泊不同位置的月均流速

    Figure  5.  Monthly average velocities of different points in Yanming Lake

    图  6  湖泊水位、水深时空分布

    Figure  6.  Temporal and spatial variation of water level and depth in Yanming Lake

    图  7  雁鸣湖流场分布

    Figure  7.  Spatial variation of flow field in Yanming Lake

    图  8  水位变化下日均流速变化

    Figure  8.  Changes in daily average velocities during water level fluctuations

    表  1  模拟方案

    Table  1.   Model simulation schemes

    方案 对应现状 水位 流量(0.2 m3/s) 风速和风向
    1 3月份正常水位 正常水位(434.5 m) 有进有出 常年主导风(东北风)、平均风速(2 m/s)
    2 4月份水位降低 正常水位到低水位过程 无进有出
    3 5月份低水位 低水位(433 m) 有进有出
    4 6月份水位升高 低水位到正常水位过程 有进无出
    注:水位高程基面为国家高程基准。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-08
  • 刊出日期:  2018-08-01

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