介绍潮汐河口污染物混合问题的研究现状,建立了应用贴体坐标和有限体积法求解二维水流水质方程的数学模型,并在此基础上,着重研究了潮汐河口水域水力要素及污染物排放特性与污染带范围的变化规律,得到了该水域水深、比降、纵向及横向混合系数,污染物排放量,污染物排放开始时间及污染物降解系数等因素与污染带范围的定量关系,并对各影响因素进行了灵敏度分析。

作者在周恩平的博士论文——HH-SIMPLE方法的基础上，对其补充方程二的离散格式，作了进一步改进，使得改进后的HH-SIMPLE计算模式可适用于一般的潮汐河口的往复流动和更复杂的三维含自由水面的流动，从而扩充了该模式的应用范围.本文针对长江口北槽情况，采用k-S紊流模型来闭合三维非恒定雷诺方程，建立三维数学模型,运用上述改进后的计算模式进行了数值计算，通过实测资料的验证，表明该数学模型及计算方法较好模拟了北槽潮汐流动的水动力结构和盐淡水混合的特征. 在此基础上，分析探讨了北槽流速、含盐度的分布特征.

研究了天然河流纵向分散系数理论公式及其参数的确定问题。借助于抛物型断面型态方程确定了河道垂线水深沿河宽的分布及流速分布对断面平均流速的偏离 u'的横向分布，给出了横向混合系数计算方法。在此基础上通过对 Fischer的三重积分的直接求解，建立了新的天然河流纵向分散系数计算公式。这一新建立的纵向分散系数计算公式与原有的有代表性的经验公式以及26条美国河流上实测的 59组资料进行了比较，比较结果表明，本文建立的纵向分散系数计算公式能给出与实测纵向分散系数最接近的预测值。与现有的其它纵向分散系数计算公式相比，本文建立的天然河流纵向分散系数公式理论上更加合理，机理上更加清楚，并且具有最小的预测误差。

本文指出，在研究细颗粒浑水的流动变形及群体沉降等基本特性时，对于微小浓度的浑水，应考虑包围颗粒的结合水薄膜体积的影响；对于高浓度浑水，应进一步考虑颗粒碰撞接触形成孔隙的髟响。根据上述观点，导得高浓度浑水粘滞性公式、非絮凝群体沉速公式及极大浓度公式。文中还得到高浓度粗颊粒浑水群体沉速经验公式。应用各方面试验资料验证各种公式，获得较好的结果。

进入天然水体的大部分污染物会在河流、湖泊底部形成富含各种污染物的沉积物层,在一定的水流流速及紊动作用下发生底泥冲刷及再悬浮。大量的污染物被重新释放出来造成河湖水体的二次污染,这种情况是外源污染得到治理后影响水质的主要因素。建立这种影响条件下的水质模型需要对沉积物的污染释放机理有充分的认识。采用富含污染物的天然河湖底泥,通过衡温静态培养等手段,在不同的水力条件,瞬间悬浮、连续悬浮和静止状态下,研究了污染物的释放,并对实验结果进行了分析。确定了底泥冲刷悬浮影响水质的主要途径,即在底泥间隙水污染物浓度接近平衡时,其与上层大水体的混合作用是影响水质的主要作用,其次是下部底泥的静态释放,而悬浮颗粒的污染物扩散释放作用则较小,这为底泥冲刷悬浮影响下的水质模型的建立提供了理论依据。