潜坝对90°等宽明渠交汇口污染物运输过程的影响研究

TV133; 水流交汇现象在河流水系中普遍存在,支渠高浓度污染物的汇入会导致干渠下游水质污染,威胁到下游各地区用水安全.建立90°等宽明渠交汇口二维水动力水质耦合模型,研究提出通过在明渠交汇口附近布置潜坝的工程措施增强污染物混合从而降低污染物浓度.对不同潜坝位置、长度、高度共14种工况进行数值模拟.研究结果表明,在交汇口附近布置潜坝可以加速污染物混合,进而降低污染物浓度极值;潜坝加速污染物混合扩散的主要机理是潜坝产生的横向流速区及回流区加剧了水体对流作用,促进了污染物的混合;在交汇口下游干渠右岸布置潜坝对污染物的混合加速效果明显;当潜坝长度为1/2河宽时,对污染物的混合最有利;潜坝越高,效果越...

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Published in中国农村水利水电 no. 12; pp. 119 - 138
Main Authors 刘洋, 朱海, 张召, 颜培儒, 王浩, 徐洁如
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国水利水电科学研究院水资源所,北京 100038 15.12.2023
武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室,湖北 武汉 430072%河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098%中国水利水电科学研究院水资源所,北京 100038%山东农业大学水利土木工程学院,山东 泰安 271018%武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室,湖北 武汉 430072
Subjects
pollutant mixing
污染物混合
open channel confluence
交汇明渠
submerged dams
数值模拟
潜坝
numerical simulation
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ISSN1007-2284
DOI10.12396/znsd.231141

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Summary:TV133; 水流交汇现象在河流水系中普遍存在,支渠高浓度污染物的汇入会导致干渠下游水质污染,威胁到下游各地区用水安全.建立90°等宽明渠交汇口二维水动力水质耦合模型,研究提出通过在明渠交汇口附近布置潜坝的工程措施增强污染物混合从而降低污染物浓度.对不同潜坝位置、长度、高度共14种工况进行数值模拟.研究结果表明,在交汇口附近布置潜坝可以加速污染物混合,进而降低污染物浓度极值;潜坝加速污染物混合扩散的主要机理是潜坝产生的横向流速区及回流区加剧了水体对流作用,促进了污染物的混合;在交汇口下游干渠右岸布置潜坝对污染物的混合加速效果明显;当潜坝长度为1/2河宽时,对污染物的混合最有利;潜坝越高,效果越好;在合适的潜坝布置工况下,明渠出口断面污染物浓度变异系数降低了46%,最大污染物浓度值降低了33%,效果明显.
ISSN:1007-2284
DOI:10.12396/znsd.231141