周秀彩[1]2004年在《河道污染物扩散的水力学特性研究》文中认为我国是一个水资源十分短缺的国家，近年来又由于工业的发展，人类居住的相对集中，大量有害于人类和其他生物的工业废物、农业废水和生活污水排入河流，使有限的水资源受到严重污染。污染物通过在水体中溶解扩散以及随流输移而扩大影响范围。为了保护环境，防止污染扩散的危害，因此，从流体力学和动力学方而着手研究污染物在河道中扩散的水力学特性是很有意义的。 污染物排入水体后，与水体的混合过程可分为叁个阶段：第一阶段为垂向混合阶段，主要在水深方向混合；第二阶段为掺混阶段，以垂向充分混合起至河流横向丌始充分混合为止；第叁阶段为完全混合阶段，污染物在横断面上开始充分混合后的区域。 首先，本文对近二十年来污染物扩散的水力学理论进行了概括总结，并利用流体力学理论推导了部分公式。其次，从河道系统整体出发，运用污染物在水体中扩散的水力学特性，对河道垂向、横向、纵向的污染物扩散过程进行研究，着重分析了垂向、横向扩散的平面二维流场的计算及纵向扩散的一维流场的计算，并对当前的污染物扩散的水力学理论公式进行了简化，建立了实用性很强的污染物扩散的数学模型，并针对具体数学模型进行了计算求解及程序编制，使得工程使用更加方便、适用。本文的研究旨在揭示污染物扩散过程中，它的浓度在平面流场中随时间的变化规律，从而可以预报纳污水域中水体受污染的程度，为水质的保护，水环境评价，水资源的开发和利用提供依据。 本文还介绍了河道的环境容量，概括总结了其理论计算公式，它是不同使用用途的水体所能容纳污染物总量的依据。
孙海盟[2]2017年在《基于稳定性同位素技术的人工湿地水力学特性研究》文中研究说明人工湿地是近年迅速发展的污水处理技术,具有成本低、易管理、效果好等优点,人工湿地去除污染物的机理复杂,涉及物理、化学、微生物以及水生植物等作用,湿地内水流的流动状态和水力学特性具有多样性,存在一定的滞流和短流现象,降低了人工湿地的利用效率,影响水质处理效果。因此,探查湿地中各区域水流流动的趋势,最大化的减小湿地内部滞流区、短流区,有利于提升人工湿地利用效率,可为其合理运行提供理论依据,对于保证其发挥去污净化功能、延长运行寿命有重要意义。现有水流流态探测技术主要集中于示踪剂的表征技术、模型模拟技术以及基于ADV流速仪的实地探测技术。示踪剂的应用容易造成二次污染且在规模化湿地中运用成本较高,模型模拟技术多采用经验性参数,时效性较差,以上两种技术多集中于过程量参数的模拟,湿地内部流态的实时变化难以得出;基于ADV流速仪的实地探测技术需用到昂贵的流速仪,且测量过程十分耗费精力与体力。氢氧同位素示踪技术以湿地内部污水为分析对象,基于水体的蒸发过程中饱和蒸汽压与分子量成反比这一规律,重同位素D和18O在液相中不同程度的富集,区域停留时间越长,重同位素丰度越高,因此可通过同位素丰度分布确定内部流态。该技术具有无二次污染、实时反映湿地内部水流流态以及成本低的优势。本研究以小湄河人工湿地为研究对象,对其展开年度同位素调查,根据调查结果确定小湄河人工湿地滞流区、短流区的分布位置,确定湿地内部水流流态,同时布点监测湿地内部水流流速,确定流速分布状态,对水同位素示踪技术确定流态的适用性进行讨论;基于氢氧同位素示踪技术,对赵牛河人工湿地、徒骇河人工湿地进行流态表征,对流态影响因素进行分析。同时,对湿地内部水质分布特性展开研究,确定流态对水质分布的影响,主要得出以下结论:研究结果表明,叁处研究对象δD和δ18O组成均低于中国东部大气降水线,小湄河人工湿地δD和δ18O的线性关系为:δD=6.67δ18O-5.87(R2=0.86),水同位素在小区域人工湿地中仍有区域性差异,这种差异主要由区域累积蒸发量的不同导致,其根本原因为区域停留时间存在差异;小湄河四季同位素δ180分布图能明显表征出内部滞流区的位置以及大小,冬季短流区的表征由于蒸发量较小而误差相对较大,其余叁个季节均能表征区域内部短流区位置,且滞流区与短流区位置与流速表征结果一致,稳定性同位素技术对于人工湿地流态的表征具有可行性。赵牛河人工湿地δ D和δ 18O的线性关系为:δD=6.45δ18O-9.3(R2=0.89),徒骇河人工湿地δ D和δ 18O的线性关系为:δ D=4.38 δ 18O-26.63(R2=0.81),蒸发均对两处湿地水同位素组成产生了明显影响。水力流态分析结果表明,侧向式以及"T"型进水形式容易导致进水区域短流以及滞流现象发生,弯角处凹侧区域、人工岛后方容易形成滞流区,在河道横断面若植物密度、植物种类不同,容易造成区域水流阻力异化,阻力高的一侧易形成滞流区,阻力小的一侧易出现短流现象。氨氮在湿地中的分布呈现明显的滞流区浓度低、水流流畅区沿着进水口至出水口由高至低分布的现象,滞流区内由于水力交换作用较弱,高浓度氨氮无法流入滞流区,造成湿地面积利用率的下降;在植物生长的季节,总磷的分布与氨氮相近,其他季节总磷的分布容易受到底泥以及腐烂植物释放的影响而出现内部总磷浓度升高的现象。
姜跃良, 王美敬, 李然, 罗麟[3]2003年在《生态水力学原理在城市河流保护及修复中的应用》文中研究说明本文根据城市河流的特点,简述了生态水力学的基本原理及其在当今城市河流保护及修复中的应用,详细介绍了公园式生态池塘的构想,提出了通过改变河流的水力特性、调整品种结构和修建公园式生态池塘3种途径改善城市河流现状的对策。
参考文献：
[1]. 河道污染物扩散的水力学特性研究[D]. 周秀彩. 扬州大学. 2004
[2]. 基于稳定性同位素技术的人工湿地水力学特性研究[D]. 孙海盟. 山东大学. 2017
[3]. 生态水力学原理在城市河流保护及修复中的应用[J]. 姜跃良, 王美敬, 李然, 罗麟. 水利学报. 2003
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