水动力学研究与进展A辑
水動力學研究與進展A輯
수동역학연구여진전A집
JOURNAL OF HYDRODYNAMICS
2005年
6期
773-779
,共7页
示踪实验%有限差分法%横向混合系数%纵向离散系数%示踪剂%黄河多泥沙河段
示蹤實驗%有限差分法%橫嚮混閤繫數%縱嚮離散繫數%示蹤劑%黃河多泥沙河段
시종실험%유한차분법%횡향혼합계수%종향리산계수%시종제%황하다니사하단
扩散系数的确定是河流水质模拟与预测的一项重要内容.为确定黄河多泥沙河段横向混合系数和纵向离散系数,在黄河孟津段进行了现场扩散示踪实验.实验选择不被泥沙吸附、在黄河本底浓度值低、测定方法成熟的重铬酸钠作为示踪剂,示踪剂采用岸边有限时段恒速连续方式投放.示踪剂在混合区的混合输移规律用稳态二维Taylor扩散方程定量描述,扩散方程中的扩散系数用有限差分法求解.根据示踪实验获得的实测数据,计算求得横向混合系数值为0.32m2/s、纵向离散系数值为40m2/s.用求得的扩散系数值进行示踪剂扩散输移模拟计算,其模拟计算值与实测值相比较的最大相对误差为27.2%.结果表明本次示踪实验是成功的,由示踪实验确定的扩散系数值是可靠的.考虑本河段水力学情况,选择式E=αHu*作为由水力学参数直接推导扩散系数的经验公式,并且根据示踪实验的实测数据进行计算,得到实验河段的无因次横向混合系数αz 值为3.61、无因次纵向离散系数αx值为451.25.
擴散繫數的確定是河流水質模擬與預測的一項重要內容.為確定黃河多泥沙河段橫嚮混閤繫數和縱嚮離散繫數,在黃河孟津段進行瞭現場擴散示蹤實驗.實驗選擇不被泥沙吸附、在黃河本底濃度值低、測定方法成熟的重鉻痠鈉作為示蹤劑,示蹤劑採用岸邊有限時段恆速連續方式投放.示蹤劑在混閤區的混閤輸移規律用穩態二維Taylor擴散方程定量描述,擴散方程中的擴散繫數用有限差分法求解.根據示蹤實驗穫得的實測數據,計算求得橫嚮混閤繫數值為0.32m2/s、縱嚮離散繫數值為40m2/s.用求得的擴散繫數值進行示蹤劑擴散輸移模擬計算,其模擬計算值與實測值相比較的最大相對誤差為27.2%.結果錶明本次示蹤實驗是成功的,由示蹤實驗確定的擴散繫數值是可靠的.攷慮本河段水力學情況,選擇式E=αHu*作為由水力學參數直接推導擴散繫數的經驗公式,併且根據示蹤實驗的實測數據進行計算,得到實驗河段的無因次橫嚮混閤繫數αz 值為3.61、無因次縱嚮離散繫數αx值為451.25.
확산계수적학정시하류수질모의여예측적일항중요내용.위학정황하다니사하단횡향혼합계수화종향리산계수,재황하맹진단진행료현장확산시종실험.실험선택불피니사흡부、재황하본저농도치저、측정방법성숙적중락산납작위시종제,시종제채용안변유한시단항속련속방식투방.시종제재혼합구적혼합수이규률용은태이유Taylor확산방정정량묘술,확산방정중적확산계수용유한차분법구해.근거시종실험획득적실측수거,계산구득횡향혼합계수치위0.32m2/s、종향리산계수치위40m2/s.용구득적확산계수치진행시종제확산수이모의계산,기모의계산치여실측치상비교적최대상대오차위27.2%.결과표명본차시종실험시성공적,유시종실험학정적확산계수치시가고적.고필본하단수역학정황,선택식E=αHu*작위유수역학삼수직접추도확산계수적경험공식,병차근거시종실험적실측수거진행계산,득도실험하단적무인차횡향혼합계수αz 치위3.61、무인차종향리산계수αx치위451.25.
