室内模拟试验确定横向扩散系数的研究--以吉林市第二松花江某江段为例     

梁秀娟  刘耀莹  张文静  盛洪勋  肖长来  王德成  杜艳荣  兰盈盈  杨天行 《吉林大学学报(地球科学版)》2004,34(4):560-565

确定河流横向扩散系数的主要方法有经验公式法和河流示踪试验法.以室内模拟试验求横向扩散系数的方法是一种新的尝试,采用几何相似原理,通过不同流量、流速条件下的室内模拟试验,计算出与河流相应条件下的横向扩散系数,所得结果(0.086 m2/s)与同条件下现场分析计算的结果(0.079～0.088 m2/s)基本一致.模拟试验不仅克服了野外条件下示踪剂投放和测试条件的不便,还能够更好地研究不同水动力条件下污染物的扩散运移规律.  相似文献   

模式水平扩散参数化的数值分析与试验     

葛孝贞  雷孝恩 《气象科学》1997,17(3):213-220

为了研究整个对流层中水平扩散系数（Ｋｙ）随高度变化的参数化形式以及平流格式的数值扩攻对物质浓度分布的影响及二者对模式结果影响的相互关系,本文用“高分辨对流层物质交换模式”（ＥＭ３）对三咱不同ＫＹ参数化型能对行星边界层（ＰＢＬ）内受下垫面影响的高湍流ＰＢＬ以上整个对流层受水平风切变产生的切变湍流分层结构具有良好的描述能力;模式采用几乎无数值扩散二阶矩守恒的Ｐｒａｔｈｅｒ平流差分格式代替模式Ｓｍｏｌａ  相似文献   

波浪破碎下湍流混合的实验研究     

牟海迪  刘云龙  袁媛  鞠莲  刘娟  孟静  陈旭 《海洋与湖沼》2021,52(3):551-561

波浪破碎过程产生的湍流动量和能量垂向输运对于加快海洋上混合层中垂向混合具有显著效果。采用二维实验室水槽中对波浪破碎过程进行模拟。对采集的波浪振幅时间序列采用希尔伯特变换定位破碎波位置,波浪的破碎率随有效波高的增加而增大,波浪谱分析得到的波浪基本周期与有效周期结果相似。实验中采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)计算波浪破碎过程中湍动能耗散率的空间分布。湍流强度与波浪的相位密切相关,波峰位置处湍流活动最为剧烈,而且波峰位置处湍流混合区内湍动能耗散率量值的垂向分布基本保持不变,即出现"湍流饱和"现象,湍流影响深度可以达到波高的70%—90%。计算湍流扩散系数的垂向分布发现,湍流扩散在混合区上部随深度的增大以指数函数的形式增加,在混合区下部趋于稳定。作为对比,在相同位置处对声学多普勒流速测量仪(acoustic Doppler velocimeter, ADV)测量的单点流速做频谱分析,发现与该位置处PIV湍动能耗散率结果量级处于同一水平,进一步验证了实验结果的准确性。  相似文献   

拉果错盐湖卤水蒸发过程中Li⁺富集行为的分子动力学模拟          下载免费PDF全文

刘鑫  马艳芳  张志宏  付振海 《盐湖研究》2022,30(4):61-71

采用分子动力学模拟,研究了西藏拉果错盐湖卤水中阴、阳离子以及水分子间的相互作用行为。以盐湖卤水等温蒸发过程中粒子浓度变化的四个阶段为研究对象,分别计算了不同体系的扩散系数、配位数、均方位移和径向分布函数。计算结果表明,液相浓度越低时,H₂O分子对各离子之间的相互作用有抑制作用,液相中离子浓度越高时,SO₄2-易与CO₃2-竞争Li⁺形成离子对,从而影响盐湖卤水中Li⁺的富集。本文研究结果对盐湖卤水中Li⁺的迁移行为作出了机理解释,为盐湖卤水提锂的发展奠定了理论基础。  相似文献   

水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑阳华  邹浩东  何强  李宏  张青  陈德敏  艾海男 《湖泊科学》2018,30(6):1552-1559

氧环境决定了水体沉积物中各种生命所需元素的最终归趋,沉积物-水界面是水相与沉积物相氧传递的重要场所,而水动力条件是影响沉积物-水界面氧传递的重要因素.选择三峡库区一级支流御临河为研究对象,根据长年监测数据建立实验室模型,采用声学多普勒流速测试仪及微电极测试系统构建了非侵入式涡度相关测试系统,探究了不同水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响.结果表明：水体静止状态下沉积物-水界面溶解氧浓度随时间的增加而减少,非静止状态下随时间的增加而增加;沉积物-水界面氧通量随水体流速的增加而增加.根据氧通量求解对应流速下垂直涡动扩散系数并进行线性拟合,当水体流速为0.01~0.14 m/s时,垂直涡动扩散系数与水体流速的相关性最好,此时沉积物-水界面氧通量的传递以涡动扩散为主导.  相似文献   

南极普里兹湾海域湍流扩散系数估计          下载免费PDF全文

丁文祥  梁楚进  廖光洪  高立宝 《海洋学研究》2017,35(1):14-24

基于Thorpe尺度方法,利用CTD数据,计算了南极普里兹湾海域的Thorpe尺度和湍流扩散系数,分析了观测区域(64°～69°S,66°～80°E)湍流翻转现象的强弱及分布。结果表明,在海底和地形粗糙区存在较大的Thorpe尺度(较强湍流翻转)和湍流扩散系数,湍流扩散系数最大值能达到10^-2m²/s量级,比平坦开阔海洋高2～3个数量级,部分观测站位的湍流扩散系数和湍动能耗散率表现出大-小-大的垂向分布结构,总水深较深的区域尤为明显;深水区域的浮力频率在海表面到500 m层比较大,浅水区域该现象不明显;湍动能耗散率在(67.25°S,73°E)周围和经度为78°E的各站位都表现相对较大,能达到10^-6 w/kg量级,个别站位甚至能达到10^-5 w/kg量级。  相似文献   

垂向悬沙扩散与近岸挟沙力理论研究     

李瑞杰  董德信  郑俊  张伟一  潘锡山 《海洋学报》2012,34(5):169-173

根据垂向二维悬沙扩散方程和谢才公式,假定泥沙垂向扩散系数为常数或为水深和摩阻流速的函数时,从理论上推导得到一个新的不仅适用一般水域,也适用于高含沙水域的挟沙力公式。公式一阶近似形式上与近岸海域常用的刘家驹公式相一致也不显含泥沙沉速,从理论上证明了刘家驹公式的合理性,说明其经验公式在理论上也成立。对更高阶近似,公式显含泥沙沉速,与维利卡诺夫以及张瑞瑾等挟沙力公式相一致,说明了张瑞瑾公式的合理性。分析了导出的公式的物理意义以及与刘家驹公式和张瑞瑾公式的异同。新的挟沙力公式也表明挟沙力公式的近似应是流速平方的多项式,选择低阶项作为近似会有一定的误差。  相似文献   

应用电阻率法确定浅水砂质沉积物中的扩散系数   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

高增文  郑西来  徐芹选  卢学伟 《地球物理学进展》2008,23(1):276-279

根据无限稀释溶液中物质的分子扩散系数,估算沉积物中污染物的扩散系数时,需确定地层因数与孔隙度的关系.本研究将Miller Soil Box应用于测定青岛近岸不同粒径砂质沉积物与孔隙水的电阻率,以确定沉积物的地层因数,并结合沉积物的孔隙度,通过曲线拟合建立地层因数与孔隙度的关系式.研究结果表明,运用Ullman和Aller给出的经验m值(当φ≤0.7时,m取2)计算近岸砂质沉积物中污染物的分子扩散系数,将会引起40%~50%的误差;近岸砂质沉积物地层因数与孔隙度的关系可以采用Archie公式表示,即F=φ-m,m=1.52;经验证分析,可取m=1.52代入Ds=D0.φm-1公式,计算浅水砂质沉积物中污染物的分子扩散系数.  相似文献   

山地地理     

《中国地理与资源文摘》2009,(2)

  相似文献   

振荡流层移输沙条件下悬沙层泥沙扩散系数垂向分布特征研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

谭泽宇  刘海江 《海洋工程》2019,37(4):35-44

层移输沙是海岸带泥沙运动的主要形式之一,其垂向悬沙浓度分布规律的研究一直是海岸工程关心的重点。一般情况下,经典的纯扩散模型被用来描述和解释悬沙浓度的试验数据,该模型认为周期平均悬沙浓度主要由参考浓度、泥沙沉速和泥沙扩散系数确定。泥沙扩散系数可以由泥沙沉速和悬沙浓度的垂向梯度反演得到。既往研究大多直接给出泥沙扩散系数的结果,对于不同反演计算方法间结果差别的研究较少。本研究汇总了已有振荡流层移输沙试验数据,采用曲线拟合方法和直接差分方法计算了相应的泥沙扩散系数,研究表明两种方法得到的计算结果在垂向位置z 0.15 m处差异不大,随着垂向位置的升高,差分方法的计算结果略微大于拟合方法。考虑到拟合方法可以得到连续的泥沙扩散系数垂向分布,本研究推荐使用幂函数形式的曲线拟合方法求解悬移泥沙扩散系数。基于此,对比分析了层移输沙悬沙层泥沙扩散系数随泥沙粒径、振荡流周期、均方根流速和振荡流类型等物理参数的变化规律。在纯振荡流层移输沙条件下,泥沙扩散系数随泥沙粒径的增大而增大,而振荡流周期和均方根流速几乎不影响泥沙扩散系数。在振荡流和定常流共同作用下,泥沙扩散系数受振荡流周期和定常流流速的影响,泥沙扩散系数随着振荡流周期的增大或定常流流速的减小而增大。  相似文献