水体大气复氧系数计算公式研究综述

水体中溶解氧的含量是表征水体生态功能的重要指标和控制性因素,其主要来源是大气复氧,因此水体大气复氧机理和影响因素是水体生态环境研究的重要课题,目前主要集中于水体大气复氧系数计算方面。本文通过对水体大气复氧系数计算公式的研究进行总结,概括了水体大气复氧系数计算方程的基本形式,并指出了它们的应用条件和存在问题。以期为今后其他学者研究水体大气复氧提供依据。     

泄水建筑物的复氧能力与控制

本文在概括前人对水工泄水建筑物大气复氧研究成果的基础上，通过对天然观测资料的分析和室内的系统试验，指出除非饱和复氧外还存在超饱和复氧状态，两者的复氧规律是不同的。在设计水工泄水建筑物时，需选用恰当的型式和运用方式，利用不同的复氧规律满足不同水体对复氧的不同要求，在增加水体环境容量的同时又为鱼类的生长提供合适的条件。     

水体大气复氧的研究

水体中的溶解氧是其生态功能的重要控制性因素,主要来源于大气复氧,因此水体大气复氧机理和影响因素是水体生态环境研究的重要课题,目前主要集中于水体大气复氧模型和复氧系数计算方面。通过概括总结水体大气复氧的理论模型及其复氧系数计算方程基本形式,以期为今后其他学者的研究提供依据。     

人工加糙溢流坝复氧实验研究

通过对不同流量、不同加糙溢流坝面情况下的溢流坝复氧实验研究，结果表明，在相同模型装置情况下，流量越大，溢流坝水体复氧效果越小；在等流量情况下，坝越高、加糙物越大的溢流坝复氧效果越明显．将水体自身能量-紊动能和流速应用于溢流坝水体复氧过程研究中，得到了水体氧亏恢复率与紊动能、流速的关系表达式．不同工况的实验资料验证了此关系式的合理性和可靠性，为优化选择河流中建筑物形状以便更好地促进水体生态系统的恢复和河流的自净能力具有重要意义．     

潮汐水流大气复氧能力的研究

本文首先通过水槽实验并用数值计算方法求得了潮汐流动复氧系数的瞬时值K_2,潮平均值K_2和相应于稳态模型的等效值〈K_2〉。通过对潮汐流和恒定流复氧系数的比较分析,得出当潮汐加速度很小时,潮汐流动的复氧系数可分时段按恒定流考虑确定。通过对等效复氧系数〈K_2〉的推求,得出了〈K_2〉与潮平均值之间的关系并在一定条件下可用系数φ作为判别〈K_2〉近似于的判据。最后还将实验研究所得成果应用于珠江广州河段,得到天然观测值的良好验证。     

紊动水体表面传质系数的实验研究

本文根据紊动扩散理论及气液界面质量传递过程，提出了紊动水体复氧过程的概化模型。在对紊动水体复氧过程的研究中，采用了将由分子扩散引起的氧传递和由紊动扩散引起的氧传递分别进行研究的新方法。根据在紊动诱发实验装置内进行的大量复氧实验及理论分析，分别确定了无紊动和不同紊动强度下的表面传质系数，并建立了表面传质系数与紊动动能之间的定量关系式。这一关系充分考虑了表面紊动动能对复氧的影响，对于研究紊动复氧水体表面传质系数、复氧过程及水体内溶解氧浓度的分布具有重要意义。     

城市河道水体复氧修复的水力学方法研究

目前,我国城市河流已不同程度受到污染,河道曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果,已被实验室试验与河道曝气试验所证实。通过分析几种典型的城市河道水体复氧修复的水力学方法,提出根据河流不同的特点．采用不同形式水工建筑物、水土建筑物进行溢流坝面加糙、接触氧化透水堤、跌水曝气充氧等水力学方法对城市河道水体进行复氧修复。     

机械曝气、大气复氧与光合作用优化组合工艺研究

对机械曝气、大气复氧与光合作用的优化组合工艺进行了研究。从实例出发 ,分析了三者的最佳组合方式———间歇曝气。试验表明该方式可以满足微生物的供氧需求 ,并且具有高效、节能、简便的特点。     

强化复氧浮体湿地工艺净化缓流水体的试验研究

选择典型城市缓流水体,增加浮体和提水式曝气机等试验设施,进行强化复氧人工湿地的净化试验研究。投加浮体和曝气设施之后,试验区域周边水质能够得到较好改善,试验区域DO能够保持在6.0 mg/L以上,COD能够维持在30.0 mg/L以下,BOD_5能够维持在10.0mg/L以下。结果表明,强化复氧浮体湿地工艺对于缓流水体中的有机污染物有较好的净化效果。     

河流复氧数值模拟研究

本文建立了适体坐标系下的河流三维复氧数学模型。流场求解采用SIMPLEC算法,浓度场的计算采用"非耦合解"算法。用该模型对明槽复氧试验资料进行了计算对比,结果吻合良好。并对一"S"形河段的复氧进行了计算预测,定性上是合理的。     

淮河干流信阳段水质预测模型

根据水体扩散理论,建立淮干水质预测相关模型,并进行验证;首次对淮河干流信阳段NH3-N、COD的综合衰减系数,复氧系数和耗氧系数等4项开展现场试验及分析,结果表明,引起误差的主要原因是复氧率及光合作用随河流而异,难以准确确定。     

NUMERICAL SIMULATION OF 3-D REAERATION IN BODY-FITTED COORDINATE SYSTEM

1 .　INTRODUCTIONWiththedevelopmentofeconomy ,waterpol lutionbecomesratherserious .ThecontentofDOinwater ,whichisreaerationoccurringattheair watersurfaces ,isanimportantindexofwaterquality .DOcanbalancethewaterecologyandde composetheorganisminwater .ThelackofDOwillthreatenorganisminwater .OncetheDOisdepletedout,organismwilldecomposeinanaero bicconditionandwaterwillturnsmell.Theturbulentdiffusionandtransferofpollu tantinwatermaydilutetheconcentrationofthepollution ,anddecomposedcontamin…     

天然水体氮自净过程及硝化所需溶解氧源试验验证

通过试验验证了天然水体中确实存在氮的自然净化过程和同步硝化/反硝化途径。在氮与有机物浓度较低时,遮光阻断藻类光合作用试验表明,大气复氧足以使试验水质条件下的氮和有机物完全氧化。然而,有机物过早消耗对硝化后产生的硝酸氮再行反硝化作用不利。反硝化反应彻底进行可以通过外加碳源方式实现。COD初始浓度较高会引起异养菌对氧的大量消耗,使本来数量就处于劣势的硝化细菌的硝化反应受阻。     

基于随机水质模型的水功能区COD超标风险分析

由于水环境系统中存在诸多不确定因素,建立在物理简化基础上的确定性水质模型并不能反映水质变化过程的不确定性。为了弥补确定性水质模型的局限性,本文根据随机微分方程理论,假设水质模型中的耗氧系数、沉降系数、复氧系数服从双侧截尾正态分布,建立了考虑随机效应的水质模型。将模型应用于COD超标风险分析,分别计算了不同水文、水质条件下COD浓度的概率分布。结果表明:当三道营来水COD浓度为16、17、18 mg/L时,超标概率为分别在0.3、0.6、0.8左右。     

钻孔与岩体裂隙斜交渗流场井流理论与示踪方法研究

本文论述了钻孔揭露裂隙岩体与裂隙斜交情况下通过示踪方法测定裂隙渗透性及其参数，将稀释测井与示踪测井方法相结合建立了井流理论。推导了双井系统中单裂隙岩体的渗透系数、等效水力隙宽、静水头、影响半径及水力坡度等的计算公式，并将此研究成果应用于大坝的渗流场探测之中。     

超温水体蒸发系数通用公式的研究与应用

在环境参数可控风洞中对影响蒸发的风速、水气温差、水温、相对湿度等物理量进行系统试验。试验结果表明蒸发系数取决于风速的强迫对流和水气温差的自由对流。分析试验数据得到了水面蒸发系数的建议公式和相应的水面散热系数公式以及附加蒸发系数公式。用参数变幅很大的天然水体和受纳废热水体的实测资料和研究成果检验了建议公式的通用性。建议公式已为DL/T5084—98《电力工程水文技术规程》及GB/T50102—2003《工业循环水冷却设计规范》推荐应用于计算水面蒸发、水面散热及附加蒸发。     

水泥土截渗墙钻孔注水试验理论及应用

基于杜布依假设和恰尔内伊渗流理论,将钻孔注水试验推广应用于有限宽度的水泥土截渗墙,利用Schwarz-Christoffel变换,给出了水泥土截渗墙常水头和降水头两种条件下的钻孔注水试验渗透系数计算公式。某工程水泥土截渗墙围井试验、常水头钻孔注水试验和降水头钻孔注水试验结果表明,三种方法测得的渗透系数均在同一个数量级上,常水头钻孔注水试验与降水头钻孔注水试验结果基本相同,而围井试验结果约为钻孔注水试验结果的2倍。考虑到桩体搅拌均匀程度、搭接厚度、环境等因素对围井试验的影响,认为三者测试结果基本一致,验证了水泥土截渗墙钻孔注水试验计算公式的合理性。     

Impact of morphological parameters on water quality variables of a regulated lowland river.

An efficient method to investigate which morphological changes have greatest impact on the water quality is to carry out a computer modelling exercise. In this study, three models, a hydrodynamic (DYNHYD), a eutrophication model (EUTRO), and a sediment and micro-pollutant transport model (TOXI), were coupled together in the High Level Architecture (HLA) platform. DYNHYD dynamically simulates the propagation of a wave through a river reach one-dimensionally by solving the full dynamic wave equation. Important parameters that describe the river morphology are the roughness coefficient and the weir discharge coefficient. EUTRO simulates the phytoplankton-nutrient dynamics in water bodies with variables and parameters that regulate the process in this cycle. Examples of some of the more important parameters are the oxygen reaeration, phytoplankton growth or nitrification rates. TOXI was implemented to simulate the transport of sediments and heavy metals in which the most important transformation process of the metals was sorption. It is the aim of this study to see the effect that hydrodynamic parameters such as weir discharge and roughness coefficients have on water quality constituents, such as chlorophyll-a, dissolved oxygen and levels of ammonium and dissolved zinc.