本文關(guān)鍵詞：明渠摻氣水流和河道復(fù)氧的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生態(tài)系統(tǒng)的退步和河流中壞境的污染已經(jīng)成為了全球公認(rèn)的問題之一,因此人們提出了一些關(guān)于河道修復(fù)的技術(shù)方法,主要有物理法、化學(xué)法及生物修復(fù)法等等。治理水污染長期有效的方法是恢復(fù)水體自身凈化能力,水體中溶解氧(DO)含量直接影響水生動(dòng)植物的生長及河流的降解自凈能力,DO含量高,則水生生物生長正常,好氧菌種群活躍,水質(zhì)就好;DO含量低,則水生生物遭到嚴(yán)重威脅甚至?xí)䴙l臨滅絕,并且河流中好氧菌群種類減少,水質(zhì)惡化嚴(yán)重。其中,水體紊動(dòng)強(qiáng)度對(duì)復(fù)氧程度產(chǎn)生很大的影響,紊動(dòng)水體之間各層流的水質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生互相碰撞和摻混的現(xiàn)象,這樣就使得水體的能量損失較大,同時(shí)使得各層之間水體和水質(zhì)點(diǎn)之間的動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞交換增大。表面復(fù)氧的氧通量理論研究表明,水體表面復(fù)氧速度和表面復(fù)氧向下傳遞擴(kuò)散的速度與水體的紊動(dòng)強(qiáng)度呈正比,因此水體的紊動(dòng)強(qiáng)度越大,溶解氧的濃度越大。近幾年來,人們研究了通過修建水工建筑物及優(yōu)化過水建筑物的形狀等措施,充分利用水流經(jīng)過水工構(gòu)筑物的時(shí)時(shí)候形成的躍動(dòng)、翻滾、紊動(dòng)等水流現(xiàn)象來增加水體中的溶解氧濃度,這樣可以提高河流的復(fù)氧能力及自凈能力,從而達(dá)到改善水質(zhì)的目的。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,通過三種簡單常見的加糙體對(duì)光滑壩面進(jìn)行糙化處理,通過模型試驗(yàn)研究了不同加糙體對(duì)水體復(fù)氧能力,主要研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:1.復(fù)氧室內(nèi)模型試驗(yàn):分別對(duì)光滑壩面和糙化壩面(圓柱體加糙和平板加糙)上下游水中DO濃度進(jìn)行了同步測量,并把兩者進(jìn)行了對(duì)比。同時(shí)對(duì)光滑壩面、圓柱體加糙壩面和平板加糙壩面在不同流量和不同溫度下DO濃度進(jìn)行了測量。2.對(duì)各加糙壩面水流流態(tài)進(jìn)行了分析。3.對(duì)各加糙壩面上下游DO濃度進(jìn)行了測量,分析得出:各加糙體都在一定程度上具備增加下游水體DO濃度的功效,但是效果不一,各壩型復(fù)氧能力從大到小依次為:大石子密小石子密小石子稀平板3大石子稀平板2.1圓柱2.1圓柱1.5光滑壩面。4.分別在冬季和夏季兩個(gè)季節(jié)對(duì)光滑壩面、圓柱2.1、平板2.1和平板3三種加糙壩進(jìn)行溶解氧測試,發(fā)現(xiàn),在來流條件相同時(shí),溫度對(duì)上下游氧虧恢復(fù)率影響較小,說明在壩型不變時(shí),影響壩體上下游氧虧恢復(fù)率的主要因素是壩型引起的水體紊動(dòng),和溫度變化沒有太大關(guān)系。5.對(duì)光滑壩面、圓柱2.1、平板2.1和平板3三種加糙壩在三種不同的流量下進(jìn)行試驗(yàn)測量,分析得出各種加糙壩應(yīng)該存在一個(gè)氧虧恢復(fù)率上限值,當(dāng)達(dá)到其上限值時(shí),則流量增加,氧虧恢復(fù)率不在變化,關(guān)于這一點(diǎn)仍需進(jìn)一步研究來證實(shí)。以上試驗(yàn)結(jié)果表明,通過在壩面鋪設(shè)不同形狀的加糙體可在一定程度上增加水體含氧量,加糙體形狀和布置方式不同,各加糙壩復(fù)氧能力各異。雖然在模型試驗(yàn)中由于縮尺效應(yīng)的存在,導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果會(huì)和實(shí)際工程有些出入,實(shí)際工程中的效果往往比模型試驗(yàn)偏大。同時(shí)由于水體溶解氧含量是一個(gè)不斷變化的動(dòng)態(tài)過程,測量過程中難免會(huì)存在一定誤差,但是通過模型試驗(yàn)結(jié)果仍可定性描述出不同壩型之間的復(fù)氧能力差異,為后續(xù)研究工作的開展提供參考。
【關(guān)鍵詞】：摻氣 復(fù)氧 水槽 加糙壩面 流態(tài)
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV133
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-30
• 1.1 論文背景12-14
• 1.2 明渠摻氣研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 明渠摻氣水流形成機(jī)理14-15
• 1.2.2 摻氣的分類15-16
• 1.2.3 摻氣初生準(zhǔn)則16-17
• 1.2.4 摻氣濃度分布17
• 1.2.5 縮尺效應(yīng)17-18
• 1.2.6 水工建筑物中摻氣設(shè)施結(jié)構(gòu)18-19
• 1.3 水體復(fù)氧理論研究現(xiàn)狀19-25
• 1.3.1 有關(guān)氧傳輸理論的研究19-20
• 1.3.2 影響水氣界面氧氣傳遞的主要因素20-22
• 1.3.3 確定大氣復(fù)氧速率系數(shù)的概念模型22-23
• 1.3.4 復(fù)氧系數(shù)經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)公式23-25
• 1.4 水中飽和溶解氧的計(jì)算25-29
• 1.5 本文研究內(nèi)容29-30
• 第2章 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)30-35
• 2.1 基本原理30
• 2.2 試驗(yàn)簡介30-31
• 2.3 測量儀器與方法31-32
• 2.4 模型設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)工況32-35
• 第3章 壩面加糙復(fù)氧室內(nèi)模型試驗(yàn)及結(jié)果分析35-56
• 3.1 試驗(yàn)分析方法35-36
• 3.2 光滑壩面復(fù)氧情況36-39
• 3.2.1 光滑壩面水流流態(tài)36-37
• 3.2.2 光滑壩面復(fù)氧能力37-39
• 3.3 加糙壩面流態(tài)特征39-42
• 3.3.1 圓柱體加糙流態(tài)特征39-40
• 3.3.2 平板條加糙流態(tài)特征40-41
• 3.3.3 石子加糙體流態(tài)特征41-42
• 3.4 各加糙體復(fù)氧能力42-48
• 3.4.1 圓柱體加糙復(fù)氧能力42-44
• 3.4.2 平板條加糙復(fù)氧能力44-45
• 3.4.3 石子加糙復(fù)氧能力45-47
• 3.4.4 各加糙體復(fù)氧能力比較47-48
• 3.5 溫度對(duì)復(fù)氧能力的影響48-51
• 3.6 流量對(duì)復(fù)氧能力的影響51-56
• 第4章 結(jié)論與展望56-59
• 4.1 結(jié)論56-57
• 4.2 展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 作者簡介63
• 參加科研情況說明63-64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 PFISTER Michael;CHANSON Hubert;;Two-phase air-water flows: Scale effects in physical modeling[J];Journal of Hydrodynamics;2014年02期

2 谷勇峰;李梅;陳淑芬;劉連江;王翠彥;;城市河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2013年04期

3 周益洪;王峰;;一種新型河道復(fù)氧技術(shù)介紹——強(qiáng)曝氣池[J];環(huán)境工程;2012年S2期

4 張法星;許唯臨;朱雅琴;;明渠自摻氣水流氣泡形成過程的試驗(yàn)研究[J];水利學(xué)報(bào);2010年03期

5 謝海文;沈樂;;河流曝氣技術(shù)簡介[J];水文;2009年03期

6 張法星;許唯臨;鄧軍;剛立;高鵬;;明渠自摻氣水流中氣泡尺寸和個(gè)數(shù)的分布[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2008年01期

7 鄧泓;何國富;邢和祥;達(dá)良俊;由文輝;徐亞同;陳邦林;張俊;黃民生;錢耀敏;陳彬;;河道水體富營養(yǎng)化污染綜合治理的研究[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2008年02期

8 李開明;劉軍;劉斌;江棟;劉思明;;黑臭河道生物修復(fù)中3種不同增氧方式比較研究[J];生態(tài)環(huán)境;2005年06期

9 王美敬,羅麟,程香菊,姜躍良;紊動(dòng)對(duì)有機(jī)物降解影響研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2005年04期

10 吳保生,陳紅剛,馬吉明;美國基西米河生態(tài)修復(fù)工程的經(jīng)驗(yàn)[J];水利學(xué)報(bào);2005年04期

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本文編號(hào)：477483