| 词条 | 环境水力学 |
| 释义 | 学科简介研究污染物在水体中混合输移的规律及其应用的学科。水力学的一个新分支。工农业生产及生活中的污水、废热，未经足够处理，就排入河流、湖泊、海洋及地下水等水域中，污染水体，恶化水质，日益严重地影响生态、环境。污染物在水体中会因与水体混合，随水流输移而稀释；也会因化学、生物作用而降解。因此，水体本身有一定的自净能力。环境水力学的主要目标是，探求因混合、输移而形成的污染物浓度随空间和时间的变化关系，为水质评价与预报、水质规划与管理、排污工程的规划设计以及水资源保护的合理措施提供基本依据。 19世纪后半期至20世纪前半期，分子物理学与流体力学特别是紊流理论的发展，已经确立了分子扩散与紊动扩散的理论基础。1921年G.I.泰勒对紊动扩散进行了统计分析。20世纪20～40年代L.F.理查森、H.杰弗里斯、G.H.科立根等研究了分层流中的紊动混合。50年代G.I.泰勒、J.W.埃尔德等相继努力建立了剪切离散的理论。60～70年代H.B.费希尔等人对各种水域中的混合问题，广泛地进行了理论分析、实验研究和数值模拟。至70年代末，环境水力学发展为独立的学科。 污染物在水体中输移的方式主要有：随水流时均运动一道输移的随流，因温度差或密度分层产生浮力作用而形成的对流,分子随机运动所引起的分子扩散,紊流中因涡旋脉动作用而形成的紊动扩散，断面上流速分布不均匀而使断面平均浓度沿流改变的剪切离散。通过以上方式,污染物与周围水体不断混合,其浓度不断降低。合理地设计排污口，可以增加周围水体对污水的稀释。当出流流体的密度与周围流体相等，出流主要由初始动量驱动，则为淹没射流；若初始动量影响极小，出流主要由浮力驱动，则为羽流；一般情况下，浮力与动量均影响出流，则为浮射流。对污染物的不同情况会形成不同的浓度变化规律。首先是全溶于水且不发生化学与生物学作用的保守物质；其次考虑密度变化的影响，热水和盐水属于这一类；而后再计入化学作用、生物学作用以及冲刷沉淀等物理作用对污染物混合、输移与降解的影响。不同水域（河流、湖泊、水库、河口、海洋、地下水）特别是其中出现温度分层或密度分层水体时，所发生的混合，更有各自的特点，也分别在环境水力学中专门研究。 研究的方法有现场观测、模型试验、理论分析、数值计算等。由于因素复杂，环境水力学具有跨学科性质，除流体力学外，还涉及化学、生物学、生态学的许多边缘内容。它既是现代水力学的新分支，又是水资源保护和环境工程的重要组成部分，将日益受到重视而有着广阔的发展前景。 书籍作者：李大美黄克中编著 ISBN：10位[730705468X]13位[9787307054684] 出版社：武汉大学出版社 出版日期：2007-03 定价：￥22.00元 内容简介环境水力学是一门新兴学科，是水力学的延伸与发展。随着工农业生产的发展、人口膨胀和水污染日益严重，水环境引起人类社会的广泛关注，也促使环境水力学有了较大的发展。其研究内容不断丰富，研究体系日臻完善。 本书系统地介绍了环境水力学理论，全书共分七章及三个附录： 第一章绪论； 第二章分子扩散； 第三章随流扩散和紊动扩散； 第四章剪切流动的分散； 第五章河流中的混合； 第六章河口及海湾中的混合； 第七章污水浮力射流。 编辑推荐本书可以作为环境、水利、土木、动力机械等专业的本科生和研究生的教材，也可以用做相关专业的教师和工程技术人员的参考书。 图书目录第一章绪论 第二章分子扩散 第三章随流扩散和紊动扩散 第四章剪切流动的分散 第五章河流中的混合 第六章河口及海湾中的混合 第七章污水浮力射流 …… 同名书籍书名:环境水力学 ISBN:703017054 作者:董志勇 出版社:科学出版社 定价:32 页数:230 出版日期:2006-4-1 版次:1 开本:16开 包装:平装 简介:本书较为系统地阐述了环境水力学的基本概念、基本理论以及基本的研究方法。在叙述上，力求深入浅出、重点突出。主要思路为：从点源污染到非点源污染；从瞬时源到连续源；从基本的动量射流到羽流、浮射流等；在问题的数学描述上，给出物理概念清晰的理论解。此外，以较大篇幅介绍了与水环境密切相关的分层流理论以及水生态环境中的水力学问题，即生态水力学(ecohydraulics)。为适应不同层次读者使用和方便教学，对书中常用的外国人名译成通俗的中文译名，并在书末附有人名中外文对照。本书可作为水利类、环境类专业高年级本科生和研究生的教材，同时可供有关专业的学生、教师、科研人员及工程技术人员参考。 目录: 前言 第一章 绪论 1—1环境水力学的形成与发展 1—2水环境基本概念 1—3本课程概貌 习题 第二章 迁移扩散理论 2—1费克定律与扩散方程 2—2瞬时源扩散 2—3连续源扩散 2—4有限空间的扩散 2—5分子扩散的随机游动理论 2—6紊动扩散的拉格朗日法 2—7紊动扩散的欧拉法 2—8岸边排放与中心排放污染带的计算 习题 第三章 剪切流离散 3—1管道剪切流离散 3—2明渠剪切流离散 3—3非恒定剪切流离散 习题 第四章 射流、羽流和浮射流 4—1紊动射流基本方程 4—2紊流的半经验理论 4—3 自由紊动射流的一般特性 4—4平面紊动射流 4—5圆形紊动射流 4—6羽流 4—7圆形浮射流 4—8二维浮射流 4—9浮射流的量纲分析法 4—10多孔扩散器水力计算 习题 第五章 水质模型 5—1河流BOD-DO耦合模型 5—2河流综合水质模型 5—3湖泊水质模型 5—4重金属污染模型 习题 第六章 地下水污染模型 6—1概述 6—2地下水污染的随机模型 6—3地下水污染的黑箱模型 6—4典型弥散问题的解析解 习题 第七章 分层流 7—1分层渐变流基本方程 7—2分层均匀流 7—3分层非均匀流 7—4内波运动与交界面的稳定性 7—5选择性取水 习题 第八章 生态水力学引论 8—1鱼类的生态特性 8—2鱼道水力设计 8—3过鱼孔出流特性 习题 参考文献 附录1 地面水环境质量标准 附录2 常用术语中英文对照 附录3 人名中外文对照 |
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