含植物水体中污染物运动的两相湍流数值模拟及试验研究

水污染涉及众多民生问题，水污染防治与修复已是当务之急。鉴于湿地水生植物良好的净化功能，在江河湖海的滨岸带栽种植物是进行水污染防治和修复的重要方法之一。研究含植物水体中污染物运动的目的在于了解和掌握滨岸带水生植物影响下污染物的迁移扩散过程，为湿地系统保护和恢复、滨岸带水污染防治和修复提供理论基础。项目研究拟同时采用理论分析、物理模型试验和数值模拟等三种方法。通过分析总结国内外关于含植物水体内污染物运动规律的研究进展，项目拟针对大多数污染物对受纳水体流速分布有明显影响的事实建立考虑植物影响的两相湍流模型来研究含植物水体中污染物的运动，同时项目拟从三个方面展开物理模型试验来丰富含植物水体中污染物运动的研究，模型试验内容包括：(1) 沉水植物对以异重流形式运动的污染物输移扩散的影响；(2)以不可互溶的分层流形式运动的污染物在含植物水体中的运动；(3)污水排放方式对含植物水体中污染物运动的影响。

已完成项目计划书中罗列的所有研究内容：1）建立和验证了非正交曲线坐标系下的水沙两相湍流模型，2）建立和验证了曲线坐标系下考虑植被影响的三维固液两相双流体湍流模型，3）建立和验证了考虑植被影响的三维双流体河床变形模型，4）研究了沉水植物对异重流运动的影响，5）研究了油膜和底泥在含植物水体中的运动，6）研究了污水排放方式对含植物水体中污染物运动的影响。已发表论文6篇（其中1篇被SCI检索，1篇被EI检索，中文核心期刊3篇，国际会议论文1篇），待发表国际会议论文1篇。