变扩散系数倾斜岸三维浓度分布及混合区计算

在环境水力学迁移扩散方程的求解和环境水质模型中,通常将扩散系数按常数来处理。但研究发现在长江三峡建水库前黄沙溪市政排污口的污染混合区形状,并不符合常数扩散系数条件下的污染混合区外边界标准曲线(曲面)方程和几何特征参数关系。在倾斜岸河库的岸边等强度点源条件下,求解了变扩散系数简化三维移流扩散方程的浓度分布,进行了浓度分布的特性分析。在此基础上,推导出了污染混合区最大长度、最大宽度与最大深度和相应纵向坐标、水面面积及水下体积的理论公式,给出了污染混合区外边界标准曲线(曲面)方程,分析了扩散系数的变化对污染混合区形态的影响规律,提出了确定变扩散系数的双断面法和等浓度线法以及最大允许污染物负荷的计算方法,给出了按常数扩散系数处理的适用条件。实例分析表明,变扩散系数条件下的污染混合区外边界标准曲线方程和几何特征参数关系,能够较好地表征黄沙溪和涪陵磷肥厂排污口的污染混合区形状。