污染物在水环境中迁移扩散的基本理论─—新学科发展综述之二

本文介绍污染物进入环境水体后，在受纳水体中扩散输运的主要方式及时每一种方式进行分析和计算的基本原理，对射流的基本理论作了简要介绍，并对国内外的研究情况进行了小结。     

环境水力学的研究对象及其主要应用领域──新学科发展综述之一

本文作为新学科介绍的系列文章之一，从研究对象及应用领域的角度较为全面地向读者介绍了环境水力学这门新兴学科。环境水力学的研究对象就是各种污染物在各种天然和人工水体中的运动规律；而其应用的领域则涉及到天然和人工水体两大方面。通过本文的介绍，读者对环境水力学这门新兴学科将会有一个概略的了解，而本文的后续文章，将进一步介绍环境水力学的基本理论及其应用，以及一些新技术、新方法在环境水力学中的应用。     

分汊河段流场的数值模拟与实验检验

本文采用ｋ－ε双方程对时均流三维控制方程组沿深度积分，建立了深度平均紊流数学模型，用以模拟分汉河段紊流流场．对模型的数值求解采用有限容积法和ＳＩＭＰＬＥ程式．对分汊河段不规则边界的处理，提出了区域坐标系统法，这一方法精度较高、计算时间省．应用上述数学模型和数值方法，对仅在主渠道一侧有汊道分出的不对称分汊问题进行了计算，并用实验资料验证表明，计算值与实测值符合良好．在此基础上．对平面不对称分汊问题进行数值模拟，得出了计算区域的流速分布，计算结果较为准确地揭示了流场的内部特征．     

调控海湾环流的人工加糙体的水力特性

本文首先阐明利用底部糙率促进海湾形成剩余环流的基本思路，并对所设计的十一个使水流发生偏转的加糙模型的水动力学特性进行了实验研究，确定了优选加糙模型的准则，并在此基础上优选出Ｔｙｐｅ１、Ｔｙｐｅ２、Ｔｙｐｅ８作用于Ｂ区的效果较好的加糙模型。     

森林对坡面流的影响研究

采用运动波方程,用矩阵理论推导出坡面流的一般方程,结合森林生态系统的功能,分析了坡面流的局部损失和总阻力,为研究森林控制非点源污染输移提供了理论依据.     

压力型和拉力型锚索锚固作用的原位试验研究

在泥岩地层中对比进行了4根压力型和拉力型锚索结构的原位试验,分析了各级荷载锚固作用下锚头位移随锚固力的变化情况,研究了两种锚索结构的锚崮效应和加载性能.试验结果分析表明,压力分散型锚索通过承载板实现荷载的传递和扩散,可使其嗣岩因围压提高而表现出较高的抗压和抗剪能力,其破坏形式表现为渐近的塑性破坏,红加载后期还呈现出"加载能力强化"的特性.而拉力型锚索的破坏则表现为突然性和整体性破坏,其破坏荷载仅为压力型锚索塑性破坏荷载的69%～86%.因此,压力型锚索的受力结构比拉力型锚索更为合理,其承载力较高,也更加安全可靠.     

波浪环境中垂向紊动射流的三维数值模拟

实验结果显示在持续的波浪环境中污染物稀释度比无波环境有显著提高,但是关于波浪要素与污染物浓度分布之间的关系的研究还不充分,结论还不统一,需要在实验及数值计算等方面对这个课题作更深入的研究.本文采用非线性紊流模型和VOF方法建立了波浪环境中垂向紊动射流的三维数值模型,通过改变波浪参数做了大量的数值模拟实验.基于数值模拟结果,重点分析了射流初始稀释阶段污染物浓度分布和波浪要素的关系.     

带自由表面三维非恒定紊流场的全场数值模拟

本文基于Ｌａｇｒａｎｇｅ法与ＡＥＬ方法的思想推出了一种颇具实用价值的轨迹Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ（ＴＥＬ）型非恒定坐标变换系统，包括边界轨迹ＴＥＬ型非恒定变换与网格轨迹ＴＥＬ型非恒定变换；应用ＴＥＬ型非恒定坐标变换系统推出了带自由表面三维非恒定紊流场的全场数学模型，并通过以孤立波的爬坡计算与带自由表面强弯曲渠道紊流场计算作为实例验证了模型的可行性和有效性。     

计算泥沙颗粒在沉沙池中运动的新方法

本文分析了泥沙颗粒在沉沙池紊流中的受力，用Ｌａｇｒａｎｇｅ方法建立了泥沙颗粒运动方程，并用Ｋ－ε双方程模型描述了沉沙池紊流场，求解了流场和泥沙运动轨迹的数值解，本文方法对沉沙池设计具有指导意义。