南方水库热分层消亡时期水体混合特征及其驱动机制     

王璨  李一平  李聂贵  郭晋川  朱雅  吴卫熊  魏尧  陈宇 《湖泊科学》2023,35(5):1613-1622

稳定分层的深水水库常在冬季发生“翻库”现象,继而导致水库的整体水质下降,影响饮用水安全问题。为探究南方水库热分层消亡时期水体混合特征,在冬季2019年11月—2020年2月对南宁市天雹水库水体理化指标开展长序列原位监测,并结合水体垂直扩散系数,分时期(热分层期、减弱期、完全混合期、形成期)刻画水库热分层消亡全过程中水温T、溶解氧DO的剖面变化特征,探讨了气象因子(气温、太阳辐射、风速等)与水动力因子(水体垂直扩散系数K_z)对水体理化指标的影响。结果显示:桉树人工林区水库热分层消亡期温度分层与溶解氧分层变化不同步,溶解氧分层的破坏较水温分层的破坏出现滞后,其结构失稳是气温及太阳辐射共同作用的结果;期间水体垂直扩散系数变化范围0.16～380.36 m²/d,均值为30.46 m²/d,表层K_z变化的主要控制因子为气温变化,且较T及DO而言,表层K_z对气温的变化更加敏感(R_Kz=-0.44,R_T=0.25,R  相似文献   

床面粗糙度和底床渗透率对泥-水界面物质交换特性的影响          下载免费PDF全文

樊靖郁  陈春燕  赵亮  王岱峰  王道增 《水科学进展》2020,31(2):232-239

泥-水界面物质交换过程对自然水体中污染物的迁移转化起重要作用,粗糙底床界面物质交换过程涉及到床面粗糙度和底床渗透率的影响。通过实验室环形水槽实验测量得到水力粗糙砂质底床条件下界面物质交换通量的定量数据和变化特征,采用参数化方法分析有效扩散系数与其主要影响参数之间的依赖关系。实验结果表明,在实验参数变化范围内,受上覆水平均流速、床面粗糙度和底床渗透率的共同作用,有效扩散系数从水力光滑区、过渡粗糙区至完全粗糙区呈现较为明显的分段变化特征,采用渗透率雷诺数可将有效扩散系数与其主要影响参数的依赖关系进行较为一致的描述。基于双参数(粗糙雷诺数和渗透率雷诺数)分析,确定了不同流动区域的相应阈值以合理表征床面粗糙度和底床渗透率对界面物质交换特性的综合影响。  相似文献   

流滑型窝崩水流结构特征及其变化规律          下载免费PDF全文

张幸农  牛晨曦  假冬冬  应强 《水科学进展》2020,31(1):112-119

针对长江中下游河段流滑型窝崩,进行水槽概化模拟试验,依据精细的流场观测数据,分析窝塘附近水流结构特征及变化规律,为探索此类崩岸力学机制奠定基础。结果表明,窝塘附近水流结构可分为口外主流区、口门涡流区和窝塘回流区三大区域。随着窝崩发展,三大区域内水流结构也随之产生变化。口外主流区基本为明渠弯道水流,有明显环流特征;口门涡流区呈现长条形态,其内存在多个大小、形态、位置和强度变化的涡旋,总体规律随主流快速下移不断破碎或分解,口门上、下两端水流呈明显三维特征且脉动性很强,水面波动剧烈;窝塘回流区内为典型空腔回流,随窝崩发展,其范围扩大,中心下移,形态由椭圆形趋向圆形,强度呈现增强-减弱-稳定的趋势。  相似文献   

低扩散系数对Pd₇₇ Cu₆ Si₁₇合金易非晶化的影响          下载免费PDF全文

王振中  王楠  姚文静 《海洋学报》2010,32(10):7431-7436

采用激光熔凝技术,研究了Pd₇₇Cu₆Si₁₇合金快速凝固组织的演变规律.研究表明:随着生长速度的增大,Pd₇₇Cu₆Si₁₇合金晶体生长组织形貌发生了Pd₃Si枝晶+共晶-ξ枝晶+共晶-共晶团簇-规则共晶-非晶的转变;共晶失稳即非晶形成的临界生长速度为6 mm/s,最小层片间距为35 nm.通过与Al-25 wt%Sm,Al-32.7 w  相似文献   

小振幅海洋内波的演变、破碎和所致混合   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

李丙瑞  范海梅  田纪伟  孙波  张占海 《海洋与湖沼》2010,41(6):807-815

利用基于谱方法和MPI并行运算的数值模式SpectralModel,直接数值模拟了三维小振幅海洋内波的演变、破碎和所致湍流混合,指出导致其不稳定而破碎的为PSI(parametric subharmonic instability)机制;对于内波破碎所致的湍流混合过程,分析了跨等密度面扩散系数kρ、混合效率γ、浮力通量谱、动能谱以及势能谱等统计性质:内波破碎前,kρ和γ保持低值水平,浮力通量谱值为负,且集中在低波数段;内波破碎后,kρ和γ迅速增大,最大值分别约为0.9×103m2/s和0.18,浮力通量谱值在低波数段为负值,在高波数段为正值,这是因为层化湍流中势能向小尺度运动传递和动能向小尺度运动传递相比更为有效。在内波破碎、强湍流混合阶段,势能谱存在一谱段满足kz3律,P(kz)=0.2N2kz3。此外,与二维模拟结果相比较,导致内波不稳定而破碎的均为PSI机制,kρ、浮力通量谱、势能谱变化趋势大体一致;但三维数值实验中,内波破碎时间提前,湍流衰减加快;KE谱在高波数部分下降速度相对减小,更接近于kz3。  相似文献   

涡流粘滞系数垂线分布型式的探讨     

英爱文 《水文》1995,(2):26-28,25

涡流粘滞系数垂线分布型式的探讨英爱文（水利部水利信息中心）１涡流粘滞系数的定义１．１普朗特混合长度理论紊流中由于水团的运动而引起动量变化，我们可以由此而导出紊动剪切力τ＿ｔ的表达式如下￣［４］：式中ρ──水流密度；ｕ＇、ｖ＇──某一点脉动流速在ｘ方向...  相似文献   

龙滩水库库区地震活动与水位的互相关分析及孔隙压力扩散系数估算          下载免费PDF全文

叶庆东  余大新  王凯明  毛远凤  阎春恒 《地震学报》2023,(6):1068-1078

对广西壮族自治区龙滩水库库区2013年3月1日至2019年10月31日的地震数目与水位进行互相关计算，得到了地震活动对库区蓄水响应的延迟时间为37天，并通过替代数据检验确认了其可靠性。37天的延迟时间说明在水位达到峰值后地震活动开始快速增强，可能暗示着现阶段库水流体作用的影响主要局限在库区内。根据延迟时间和地震深度分布，以及周期性边界条件下孔隙压力扩散方程的解，在不考虑孔隙压力扩散与应力耦合时得到孔隙压力扩散系数D=(8.66±4.11) m²/s；在考虑孔隙压力扩散与应力耦合时得到扩散系数D=(1.72±0.82) m²/s。后者在物理上更为合理，说明现阶段孔隙压力扩散与应力耦合可能是诱发龙滩库区水库地震的主要因素。  相似文献   

标准化ADC、PSAD对PSA灰区PI-RADS 3分病灶的应用价值     

张苏波  赵艳  刘静芳  杨伏猛  霍雷鸣 《CT理论与应用研究》2024,(1):63-70

目的：探讨当血清PSA处于4～10 ng/mL时，标准化表观扩散系数ADCn、前列腺特异性抗原密度PSAD在2.1版前列腺影像报告和数据系统（PI-RADS v2.1）评分3分病灶中的应用价值。方法：选取2018年1月至2022年6月经病理证实的58例PI-RADS v2.1评分为3分患者，PSA值均为4～10 ng/mL。根据病理结果分为PCa组（20例）和非PCa组（38例）。收集患者的临床资料，包括年龄、前列腺特异性抗原PSA、前列腺体积PV，通过公式计算PSAD(PSAD=PSA/V)；同时于ADC图像上测量病变区及外周带正常组织的表观扩散系数值ADC，并计算标准化表观扩散系数值，即ADCn(ADC病灶/ADC外周带)。比较ADCn、PSAD在两组间差异是否具有统计学意义，采用受试者工作特性曲线（ROC）比较二者对PI-RADS v2.1评分3分病灶中PCa的诊断效能。结果：年龄、PSA在两组间差异无统计学意义；PCa组的ADCn小于非PCa组（0.52 vs. 0.69）,PCa组的PSAD大于非PCa组（0.28 vs. 0.18）。ADCn、PSAD诊断PCa的ROC曲线...  相似文献   

北冰洋次表层暖水形成机制的研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

陈志华  赵进平 《海洋与湖沼》2010,41(2):167-174

分析了北冰洋加拿大海盆上层海水温度结构特征,针对在海冰覆盖区域普遍发生的次表层暖水现象,建立了冰海耦合的一维柱形模式,成功模拟了次表层暖水的垂向结构和形成机制,证明了太阳辐射加热和表层冷却是次表层暖水的成因。通过数值实验定量分析了形成次表层暖水各因子的作用,表明太阳辐射是形成次表层暖水的能量来源;长波辐射、气温和比湿等其他大气因子对次表层暖水强度有较大影响;在厚冰区不能形成次表层暖水,海冰越薄,水道面积越大,则冰下次表层海水温度升高得就越快,薄冰和冰间水道是形成次表层暖水的主要能量通道;通过模式的拟合给出湍扩散系数垂向变化的估值,冰下表层海水垂向湍扩散系数为5.0×10-3m2/s左右,而次表层垂向湍扩散系数却快速降低到1.0×10-6m2/s,表明跃层导致的稳定性增大是形成次表层暖水尖峰的关键因素。  相似文献   

粉沙质海岸波流作用下水体含沙量及其垂线分布试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

夏云峰  徐华  陈中  黄建维 《海洋工程》2010,28(4)

通过长水槽试验和理论分析研究了粉沙在波浪及波流作用下的基本运动特性。根据挟沙水体能量耗散平衡原理,提出波浪及波流作用下水体平均含沙量计算公式;假定泥沙扩散系数沿水深呈线性关系,由泥沙扩散系数和能量耗散相关,提出波浪及波流作用下临底含沙量和垂线分布计算公式,其计算值和实测值基本吻合。  相似文献