冲积河流化学品迁移转化数值模拟方程及其物理意义
基于以前关于重金属污染物在冲积河流中迁移转化的研究,本文运用环境化学、水力学、泥沙运动力学的基本原理并考虑到有关研究的最新进展,推导建立化学品在冲积河流中迁移转化的数学模型,并以平面二维模型为例给出详细的推导过程和三个简化的计算实例.该数学模型由水流控制方程、泥沙运动控制方程、化学品迁移转化控制方程和悬移质颗粒相、推移质颗粒相和床沙颗粒相化学品吸附解吸型对流扩散方程组成.化学品迁移转化方程是一个质量平衡方程,它表明冲积河流中泥沙运动是如何影响化学品迁移转化的.作为以前工作的一个重要进展,悬移质颗粒相、推移质颗粒相和床沙颗粒相化学品吸附解吸反应动力学(或反应动力学简化为”型”)对流扩散方程是室内静态实验结果的延伸,它综合考虑物理输移,即对流、扩散和化学反应,这里主要是吸附解吸作用.应用本模型对三个简化的实例进行计算,即模拟计算化学品在恒定、均匀挟沙水流中的迁移转化.所得计算结果合理,进一步阐明泥沙运动在化学品迁移转化中的作用.理论分析和实例计算表明,化学品在冲积河流挟沙水流中的迁移转化不仅具有一般污染物对流扩散的共性,而且具有因泥沙运动而带来的特性.
河流污染 重金属 迁移转化规律 泥沙运动 数值模拟
黄岁樑
环境污染过程与基准教育部重点实验室,南开大学 天津市卫津路94号 300072;水环境数值模拟研究室,天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室,环境科学与工程学院,南开大学
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2011-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）