二维潮流-污染物扩散模型:污水处理厂排放预测
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更新于2024-08-18
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"这篇论文是2012年由崔丹、杨中华和槐文信合作完成,主要探讨了浅海点源污染物扩散的数值模拟方法。他们建立了一个二维潮流-污染物扩散数学模型,该模型在保持守恒性的同时,能够紧密贴合工程区域进行模拟。通过三角形网格对计算区域进行划分,并运用有限体积法解决控制方程。模型还采用了动边界处理技术,能够准确模拟海岸线的淹没和露出情况。经过实测数据验证,模型的模拟结果与实际观测数据吻合度较高。论文中还应用模型对某一污水处理厂排放口附近的海域COD(化学需氧量)浓度分布进行了预测计算,为该海域的环境评估提供了科学依据。"
这篇论文涉及的知识点包括:
1. **二维潮流-污染物扩散数学模型**:这是一种用于模拟海洋环境中污染物扩散的数学工具,它可以描述潮流(水流)运动和污染物在水体中的扩散过程。
2. **守恒性**:在构建数学模型时,确保能量、质量或其他物理量在系统中的总和保持不变,这是科学建模的基本要求。
3. **三角形网格划分**:在数值模拟中,通过将计算区域划分为三角形网格可以提高计算精度,尤其适用于复杂形状的边界处理。
4. **有限体积法**:一种数值积分方法,用于离散化偏微分方程,通过计算每个控制体积上的物理量平均值来逼近连续域上的解。
5. **动边界处理技术**:在动态变化的海岸线环境中,这种技术能适应海岸线的淹没和露出,确保模型的准确性和适应性。
6. **化学需氧量(COD)**:一种衡量水中有机物含量的指标,表示在一定条件下,氧化水中有机物所需的氧气量,常用于水质监测和污染程度评估。
7. **数值模拟**:通过计算机程序求解数学模型,以预测或分析物理现象,如污染物在水体中的扩散情况。
8. **模型验证**:使用实际观测数据对比模拟结果,以确认模型的准确性和可靠性。
9. **环境评价**:利用模型预测结果,可以评估特定海域的环境质量,为环境保护和治理提供决策支持。
这篇论文对于理解和研究海洋污染扩散问题,以及如何利用数值模拟进行环境影响预测具有重要的理论和实践意义。对于从事海洋工程、环境科学、水文学等领域的研究人员和工程师来说,这些都是非常有价值的知识点。
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