Delft3D建模、水动力模拟方法及在地表水环境影响评价中的实践技术应用

一Delft3D软件介绍及建模原理和步骤对常见的地表水数值模型进行介绍学习Delft3D软件的构成、界面内容了解地表水数值模型的建模步骤1.1地表水数值模拟常用软件介绍EFDC_Explorer商业 Delft3D开源 MIKE21商业1.2Delft3D软件界面介绍1.3Delft3D数值模拟原理1.4Delft3D数值模拟的建模步骤1.5Delft3D数值模拟基础资料准备二、掌握Delft3D各模块的基本原理以及在模型中的操作流程、实例练习模型结合具体案例对Delft3D在地表水环境影响预测的应用过程进行。2.1各个模块的相关界面和数据录入操作介绍Delft3D Flow模块2.2岸线绘制与导入Google Earth 岸线绘制Google Earth kml文件转换Delft3D等软件的岸线文件2.3计算网格的制作通过spines构建计算网格网格贴合岸边界网格的正交化边长比等嵌套网格的生成2.4练习水下地形资料的数字化与基准面的统一水下地形资料获取海图数字化水下地形资料获取从CAD中提取2.5依据讲解内容练习构建Delft3D数值模型学会模拟流场、各种源汇项、边界条件的添加以及模型的识别和验证潮位验证和流速、流向验证研究区域水流流场图2.6根据模拟结果掌握Delft3D模型输出数据的处理相关图件的编制和模拟结果的可视化展示粒子漂移示踪线污染浓度分布图水体中石油类浓度分布三、Delft3D数值模拟溶质运移模型建立对于实际项目学习如何建立Delft3D数学模型练习模型的各种参数和源汇项输入进行水流和污染物对流扩散模拟。3.1建立数学模型对流扩散方程3.2练习模型的各种参数和源汇项输入进行水流和污染物对流扩散模拟边界条件与源汇项输入污染物浓度分布和逐时变化过程3.3初始稀释度计算初始稀释度是指污水由扩散器排出后在出口动量和浮力作用下与环境水体混合并被稀释在出口动量和浮力作用基本完结时污水被稀释的倍数。3.4污染物响应系数与最大允许排放量计算入海排污口在规定的环境水质目标下所能允许排放的最大污染物量一般可以通过限制混合区范围来确定。对于重点海域和敏感海域,划定污水海洋处置工程污染物的混合区时还需要考虑排放点所在海域的水流交换条件、海洋水生生态等。3.5项目实施的环境正效益计算项目实施前后由于提标或者纳污管网的完善而产生的环境正效益。扩容提标改造后环境正效益3.6统计污染物影响面积四、工程实施前后水文情势、流场、冲淤的变化4.1学习如何利用数值模型预测工程实施后水文情势的变化根据《环境影响评价技术导则 地表水环境》HJ 2.32018水文要素影响型建设项目评价因子应根据建设项目对地表水体水文要素影响的特征确定主要评价因子为水面面积、水量、水温、径流过程、水位、水深、流速、水面宽、冲淤变化等。工程实施前后流场变化水面面积变化工程实施后冲淤分布五、地表水环境风险预测主要针对风险导则中危化品泄漏可溶性化学物质酸碱性物质等、燃油泄漏入水引起的环境污染影响。5.1危化品泄漏普通可溶性危化品可采用对流扩散方程进行预测计算对于酸碱性物质如硫酸、盐酸等则需要换算成[H]离子浓度后进行计算。pH影响预测5.2溢油风险预测Delft3D-PART溢油模块可以计算油的输移、扩展、蒸发和分散过程采用“油粒子”方法即把溢油分成许多离散的小油滴来模拟溢油在水体中的漂移扩散过程包括平流过程和扩散过程水上溢油主要考虑漂移扩散行为涉及溢油发生时的初期扩散、在风和水流作用下的漂移、岸线附着等一系列过程。课程将结合环评风险导则考虑不同气象条件、溢油发生时刻和环境敏感目标等因素制定风险溢油计算方案统计油膜扫水面积油膜漂移到环境敏感目标的时间水面残余油量以及水体中石油类浓度等。油膜厚度分布5.3建模经验分享模型发散和调试经验分享Ø检测流场的合理性Ø边界条件是否正确Ø调整时间步长Ø适当增大涡粘系数Ø改变局部糙率Ø边界流场不合理Ø水/潮位不符合实测过程曲线和相位流量/潮流不符合实测过程曲线和相位六、地表水环境影响评价导则解读针对地表水环境影响评价的新导则进行解读并对报告的撰写思路数据资料的获取等问题进行介绍6.1地表水评价等级判定、评价范围、评价时期和评价因子确定地表水导则对于预测因子、范围和情景的要求6.2地表水环境影响评价报告编写思路