| 紊流作用下泥沙释放磷的试验及数值模拟 |
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| 引用本文： | 夏波,张庆河,聂小保,黄筱云,陈淑秀.紊流作用下泥沙释放磷的试验及数值模拟[J].中国环境科学,2014(1). |
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| 作者姓名： | 夏波 张庆河 聂小保 黄筱云 陈淑秀 |
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| 作者单位： | 长沙理工大学水利工程学院;天津大学建筑工程学院; |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51109018,51309036);湖南省科技计划重点项目(2009TP4030-2);湖南省教育厅资助项目(10C0392) |
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| 摘 要： | 为研究水体紊动对泥沙释放污染物的影响,引入近似均匀紊流模拟装置,开展不同强度紊动作用下泥沙运动释放磷动态过程及基本规律的试验,研究表明:紊动扩散作用对泥沙解吸释放磷有着十分重要的影响,紊动较弱时,泥沙尚未起动,床面泥沙颗粒吸附的磷元素解吸至孔隙水中,在垂向紊动扩散作用下输送至上覆水中,将使得上覆水中溶解态磷浓度增大;紊动作用较强时,泥沙逐渐悬扬至水体中,悬浮泥沙颗粒吸附的磷元素直接解吸至上覆水中,泥沙浓度越高,溶解态磷含量增长速率越大,达到平衡的时间越短.通过耦合紊流模型、水流泥沙数学模型、污染物对流扩散模型和Langmuir吸附动力学方程建立了紊动作用下泥沙释放磷的垂向一维数学模型,针对试验条件进行数值模拟,模拟结果与试验数据吻合较好,平均相对误差低于10%,可为模拟天然水体中泥沙悬浮释放磷的时空演化提供参考.
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| 关 键 词： | 近似均匀紊流 泥沙 磷释放 解吸作用 数值模拟 |
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