【摘 要】
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水文条件是湿地定义和分类的重要依据,也是维持湿地物质循环过程的决定性因子。湿地地表水水流模式重点描述了湿地地表水的流径、流速在空间上的差异性分布规律,决定了湿地功
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水文条件是湿地定义和分类的重要依据,也是维持湿地物质循环过程的决定性因子。湿地地表水水流模式重点描述了湿地地表水的流径、流速在空间上的差异性分布规律,决定了湿地功能特性和内部生境质量。因此开展湿地良好、有效的水循环模式研究是人工湿地工程设计规划的主要内容,也是湿地建设的前提。本文以富锦湿地公园西侧人工湿地为研究对象,针对其水面面积较大、水深较浅、水源补给单一且位置不利等情况。应用计算流体动力学(CFD)湍流标准k-ε模型对不同水力控制条件下湿地内流场进行二维数值模拟;通过对比滞水区分布情况,得到的最佳进水位置和进水速度方案,可以增加湿地水体流动性,提高水体净化能力,满足湿地生物多样性发展需求,为工程建设提供决策依据。通过对比方案模拟结果,总结得出:在单一入水口不变的条件下,仅提高3#或者4#入口流速不仅不能有效解决湿地滞水问题,而且会引起局部涡旋流场问题,对湿地整体流动作用不大;在补水总流量一定的情况下,不同进水口的数量和位置对流场和流速影响较大,采用多点进水较之于单点进水虽不能完全消除滞水区,但起到了均匀布水的作用;多点进水并结合其他方式改善湿地流动性,采用2#和4#进水口组合较1#和4#组合更有利于流场流速改善,更好地改善了“滞水区”问题。2#和4#两个入口组合并补充5#补水入口,能够有效解决原有的大面积流场流速过慢问题,促进湿地水流循环。在通过水力特性模型研究结论得到优化方案同时,利用现时数据、资料信息等,按其运动、变化与发展规律,能够展示目前湿地的运行状况和预测其未来的发展形势,从而为湿地水环境的综合治理和有效利用提供技术和管理的决策的依据;为三江湿地退耕还湿的水利恢复措施建设提供技术参考。
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