河流交汇区水流紊动特性与污染物输运机理研究

基本信息
批准号:51679191
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:冯民权
学科分类:
依托单位:西安理工大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:侯精明,刘辉,滕素芬,王毅博,徐聪,焦梦,赵正文,唐洋,刘璐瑶
关键词:
水动力特性河流污染混合区污染物迁移转化对流扩散
结项摘要

River confluences are important control points for mixing transportation and enrichment of water pollution. The environmental management at river confluences increasingly becomes the focus and hot spot of public attention. However, owing to the complexity of flow structure, strong turbulent flow and the specificity of river-bed form at river confluences, the mechanisms of pollutant transport have been not very clear. Therefore, in many aspects it is great significance to study on the turbulent structures of complex river-bed and the mechanisms of pollutant transport, for instances, investigation of pollutant trajectory and the end-result, management of water pollution and channel, and protection of aquatic ecological environment. Based on the methods of combination theoretical analysis, field and laboratory test with numerical analysis, hydraulic field, pollutant concentration field, pollutant trajectory and region of influence will be studied. The evolution law between pollutant distribution and flow elements will be verified. The coupling mechanism between turbulent structure of flow and pollutant transportation will be analyzed. The mesoscopic mechanics mechanism of pollutant diffusion and transportation will be revealed. These research results will have important scientific significance and application value for the development and management at river confluences as well as the development of economic and social.

河流交汇区是水体污染混合和输移富集的重要控制点,其治理日益成为社会环境治理的焦点和热点之一。然而,河流交汇处水流结构复杂、紊动强烈、床面形态特殊,污染物输运机制尚不清楚。因此,研究河流交汇区复杂河床水流紊流结构及污染物输运机制对明确河流污染物输移轨迹和归宿、治理河道水体污染、保护水生态环境均具有重要意义。本项目基于理论分析、现场与室内试验和数值分析相结合的方法,研究河流交汇区水动力场、污染物浓度场及污染物运动轨迹、影响范围;探究污染物分布和水流运动要素的演化规律;明确河流交汇区污染带分布与水流要素之间的响应关系;辨析水流紊动结构与污染物输运的耦合机制;揭示污染物迁移扩散的细观力学机制。研究成果对于河流交汇区的开发治理与经济社会发展具有重要的科学意义和应用价值。

项目摘要

河流交汇区是河流系统中典型的地貌单元,两股水流在此汇聚,相互顶托掺混,产生复杂而特殊的水流结构、地形形态、物质混合过程和水环境特征,对河网系统的水系连通、航运、泥沙及污染物输运和河床演变等至关重要。然而,河流交汇处水流结构复杂、紊动强烈、床面形态特殊,污染物输运机制尚不清楚。本项目按照原定计划,结合国内外研究最新动态,综合运用理论分析、室内试验、数值模拟和现场实测的方法,探究了交汇区水面形态、流场结构、水流分区、紊动特性、河床形态等水动力学特征与污染物时空分布、影响范围、混合速率、混合度等污染物输运规律;揭示了交汇角、动量比、宽深比及浓度差对交汇区水流结构和污染物输运的影响机制;构建了多沙河流交汇区水流结构与河床形态概念模型;明确了交汇区污染物混合速率、混合度与交汇条件之间的定量响应关系;揭示了交汇区水流结构与污染物输运机理。研究结果丰富了河流交汇区的流体动力学与污染物输运相关知识,对于河流交汇区的开发治理与经济社会发展具有重要的科学意义和应用价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

黄河流域水资源利用时空演变特征及驱动要素

黄河流域水资源利用时空演变特征及驱动要素

DOI:10.18402/resci.2020.12.01
发表时间:2020
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

水氮耦合及种植密度对绿洲灌区玉米光合作用和干物质积累特征的调控效应

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.004
发表时间:2019

冯民权的其他基金

相似国自然基金

1

植物冠层“麦穗”波动-水流大涡紊动耦合作用下河流紊动特征和阻力特性

批准号:51479109
批准年份:2014
负责人:李艳红
学科分类:E10
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
2

近底区水流紊动与泥沙运动

批准号:50079018
批准年份:2000
负责人:陈立
学科分类:E0903
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
3

高含沙水流紊动结构研究

批准号:59339171
批准年份:1993
负责人:李义天
学科分类:E0903
资助金额:20.00
项目类别:重点项目
4

明槽水流紊动结构研究

批准号:59379389
批准年份:1993
负责人:董曾南
学科分类:E0903
资助金额:6.50
项目类别:面上项目