卵石质河床污染物输移扩散特性研究

目前,尚缺乏生态基流条件下卵石河床内污染物扩散规律的研究。已有研究认为,通过排污口进入河流中的污染物首先在排污口附近局部区域混合,然后再沿河流的宽度和长度方向扩散。其中,扩散和混合过程可分为初始稀释阶段、污染带扩展阶段和下游扩散阶段三个阶段。在减水河段的水环境保护中,污染带扩展阶段常常是需要重点关注的问题之一。为此,本文将采用紊流数值模拟方法对河道基流这种小流量状况下排污口下游污染带扩展特点进行研究。1 污染物扩散的平面二维紊流数学模型 二维紊流数学模型包括连续方程、动量方程、k方程、ε方程以及污染物输移扩散方程。(1)连续方程:()0U=iiXρ(1)(2)动量方程:()()+++=ijjitijijjXXXXPXUUρU Uμμ(2)式中tμ为紊动扩散系数,表达式为:εμρμ2kCt=(3)(3)k方程:()ρεσμμρ++=GXkXXkkitiiiU(4)式中G为产生项,表达式如下:jiijjitXXXG+=UUUμ(5)(4)ε方程:()kGCkCXXXitiii212ερεεσμμρεεεε++=U(6)(5)污染物输移扩散方程 ...