水质大涡模拟数学模型研究.pdf

第卷第期水科学进展．年月．水质大涡模拟数学模型研究张昌兵熊朝坤桂林刘华莫政宇．四川大学水电学院四川成都；．西华大学能源与环境工程系四成都摘要：建立了基于弱可压缩流基础上的水质大涡模拟数学模型及污染物质扩散系数与平均运动的关系。数值计算采用有限体积法和预测校正法固壁边界条件采用“部分滑移条件”。并应用该模型对重庆嘉陵江、长江两江交汇段的流场污染物质浓度分布进行了计算计算结果与实测值比较吻合。研究表明横向扩散与流动状态有关当支流流量相对较小时横向扩散较弱形成岸边污染带当支流流量相对较大时横向扩散较强污染带向江心移动。关键词：水质；大涡模拟；有限体积法；污染带；扩散系数中图分类号：．；文献标识码：文章编号：———近年来人们对水质数学模型进行了大量的研究李锦秀等采用一维模型研究了三峡库区污染物沿程变化规律李克锋等采用双方程模型计算了直岸边分叉明渠的流场洪益平等采用适体坐标变换下的深度平均方程结合紊流模型计算了天然交汇河段的流场和浓度场李嘉等采用三维模型求解了水库坝前的流场和浓度场。然而由于模型只局限于时均特性的研究要得到细微特性却无能为力。采用大涡模拟方法不但对污染物运动的时均特性而且对它的微观特性能进行精细模拟。等利用大涡模拟方法成功地模拟了污染物团的运动马福喜和李志伟同样利用大涡模拟成功地模拟了污染物团的运动规律。虽然大涡模拟方法是一种先进的数学模型然而将其应用于天然河流水质模拟的文章却很少报道。本文建立了基于弱可压缩水流基础上的水质大涡模拟数学模型并通过文献的实测资料验证说明大涡模拟方法对天然河流水质模拟是十分有效的工具。数学模型．物质浓度方程物质浓