污染物在河流中的混合.ppt

同样，水流连续方程应改写为 （5-3-18） 只有当流线剧烈弯曲，才有必要引入度量系数。 在一般情形下，从实用上说是不需要的。 在自然坐标系情况下，二维随流一维横向扩散方程应写为 （5-3-17） 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 已知单宽流量可表为q =hu，引入累积流量qc坐标，建立qc与y的关系： 式中my只是y的函数，而与x无关。 （5-3-19） ?流管内的流量沿程不变（?qc/?x=0） 由式 得： 0 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 ?qc/? y = my hu 为方便计算，有时将上式改写为 进一步将累积流量坐标qc加以无量纲化，令 式中：h (y) 称为无量纲累积流量坐标，Q为河流流量。 （5-3-21a） （5-3-21b） （5-3-22） 将式 通过复合函数表示为 （5-3-20） 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 令 称 Dy(x,h) 为横向扩散因素，量纲为[L5T-2]。 （5-3-23） （5-3-24） Dy综合地反映了水流的流动，包括纵向流速、紊动、二次环流以及水深、河床地形、河道弯曲等因素对横向扩散输移的影响。 累积流量坐标下计算污染带的基本方程 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 ?累积流量法的精髓：将上两式比较可知，由于累积流量的坐标线与流线重合，使得hu = 0，在累积流量坐标下计算污染带的基本方程中便不会出现横向流速u 。这样，既通过使用累积流量坐标对u 加以考虑，而同时又在计算中避开了当u出现时的麻烦，这样就将河槽矩形化了，使计算大为简化。 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 qc(y)值可由实测流速、流量、水深和断面形状等资料求出。 如果没有流速资料，而只有流量、水深和断面形状资料，则可用Sium提出的求单宽流量的经验公式 （5-3-25） 式中： 为平均单宽流量， =Q/W, W为水面宽； 为断面平均水深， =A/W, A为过水断面面积; bo和b1为经验参数，当bo=1、b1=5/3便与曼宁公式一致 对顺直河道：当50W/ 70, bo=1，b1=5/3 当W/ 70, bo=0.92，b1=7/4 二、无量纲累积流量坐标的建立 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 式中：y=△y1+△y2+…+△yj 。 为了使式（5-3-26）满足η(y=W )=1，在计算中可能要对经验参数值作一些修正。 有: （5-3-26） 将式 代入式: hi hi+1 j+1 j j 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 例： 有一不规则的弯曲河段，在断面A上，水面宽W为300m，过水断面面积为378.75m2，y 轴原点在左岸水边，取△y 均为25m，每个△y 的中点水深见表。初取bo=1，b1=5/3，试求无量纲累积流量坐标η与y的数值关系。 解： 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 断面平均水深 1.00 0.993 0.968 0.921 0.864 0.780 0.679 0.551 0.388 0.224 0.090 0.016 0 7 488 483 471 448 720 380 330 268 189 109 43.7 7.87 0 6 0.217 0.488 0.918 1.102 1.629 1.966 2.493 3.175 3.175 2.614 1.431 0.015 0 5 0.40 0.6 0.95 1.06 1.34 1.50 1.73 2.00 2.00 1.78 1.24 0.50 0 hi/m 4 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 y/m 3 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 0 2 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 序号i 1 表 断面A的h ( y )计算 该结果不等于1不合理的 △yi/m 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 现在修改bo的取值，以使h ( y=W )=1，由 最后由式 得表中第7行h (y）的值。 得： 第三节 不规则河道非均与流污染带的计算 1.00 0.993 0.968 0.921 0.864 0.780 0.679 0.551 0.388 0.224 0.090 0.016 0 7 488 483 471 448 720 380 330 268 189 109 43.7 7.87 0 6 0.217 0.488 0.918 1.102 1.629 1.966 2.493 3.175 3.175