着重研究了河流中点源及线源污染物的垂向紊动混合过程。根据大江河中污染物在排放口近区范围内的垂向紊动混合过程, 提出了部分均匀混合水深的新概念, 建立了点源及线源的垂向紊动混合过程基本方程。通过求解方程, 得到部分均匀混合水深随纵向距离变化的基本规律和全水深垂向均匀混合距离的理论公式, 且用相关实测资料进行了验证。将所建立的垂向紊动混合过程基本规律引入数值模型中, 建立了部分均匀混合水深平均二维水质模型, 并用现场罗丹明示踪实测资料进行验证, 表明该模型较传统的全水深平均模型在近区具有更高的计算精度, 与三维模型相比则有更高的计算效率

It has been discovered through experiment that the slurries at Huayuankou on the Yellow River, Lianyuangang, Dmgang, Yangtze River estuary, Dunkerque of France, etc. all behave as the Bingham fluid with thixotropic properties as the sediment concentration is large. Consequently, the setting velocity of a sphere, the maximum diameter of non-setting sphere and the shear stress of incipient motion of cohesive sediment in the slurry change significantly with the duration of rest after the slurry is strongly agitated, Based on the above fact, the quantitative relationship between the shear stress of incipient motion of cohesive sediment and the factors of the sediment concentration, the particle size, the yield stress measured by the viscometer and the duration of rest after agitation(consolidation time), etc, has been developed, and good results have been obtained, The condition of incipient motion of non-cohesive sediment obtained by various investigators have also been transformed to the dimensionless critical shear stress θ. It is found that the various values of θ, in general, come between Einstein’s 0.0715 and Shamofu’s (Шамов) 0.0245.

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。

河流底泥中含有大量的污染物质，是对水质影响的不可忽视的重要污染源。本文将环境水力学、泥沙运动学及水化学相结合进行研究，从水流中污染物的对流扩散方程出发，通过理论推导得到包括有底泥冲刷及沉降、底泥释放等因素影响的水质基本方程，通过实验确定方程中的有关因素，用实测资料验证，取得较好的结果，并付诸应用。

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.