周秀彩 周亚军 丁国莹 江伟

摘要：本文对河道横向的污染物扩散过程进行研究，分析了横向扩散的平面二维流场的计算，并对当前的污染物扩散的水力学理论公式进行了简化，本文的研究旨在揭示污染物扩散过程中，它的横向扩散浓度在平面流场中随时间的变化规律，从而可以预报纳污水域中水体受污染的程度，为水质的保护，水环境的评价，水资源的开发和利用提供依据。

关键词：横向扩散；水力学；流场；数学模型

In this paper, abeam diffusing process of pollutant are studied, the abeam calculation of complanate flow field is analyzed in two dimension, exiting hydraulic academic formula is simplified. All is to post the abeam variational rules between concentration and time of pollutant, which can forecast contaminative degree and provide criterion for water quality protection, aquatic environment evaluating and water resources exploiting.

Key words: abeam diffusing process； flow field； mathematical models

污染物进入水体后，发生了复杂的物理、化学和生物变化，其主要行为是降解、稀释和扩散。长期以来，人们对污染物的降解过程进行了深入的研究，提出了很多水质模型，取得了不少进展[1]。近年来，在水质评价和规划工作中，对水质模型的注意力，越来越多的转向了对污染物扩散规律的研究。

污染物与水体的混合过程通常可分为三个阶段，如图所示。

污染物与水体混合过程示意图

第一阶段为垂向混合阶段，主要在水深方向混合，这一混合阶段的影响范围称为近区。污染物在近区的混合过程比较复杂，其水流方向的混合距离X1相对较小，通常为排放处河流水深的几十倍至一百倍。该距离主要取决于排污口位置、排放形式、河道水力学特性以及污水与水体的物理和能量交换过程。

第二阶段为掺混阶段，以垂向充分混合起至河流横向开始充分混合为止，水流方向混合距离X2及浓度分布主要取决于源强、河流宽深及流态、流场的因数。……