非饱和原状和重塑Q3黄土渗水特性研究 被引量：47

1

作者 姚志华 陈正汉 +2 位作者 黄雪峰 张世径 杨校辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1020-1027,共8页

为研究非饱和Q3黄土渗水特性,设计一套原状黄土取样设备,取得大尺寸原状竖直和水平土柱各2个;并制备5个干密度不同的重塑土样。对9个试样进行水平土柱试验,用TDR水分计和热传导吸力探头分别检测土样不同断面处的体积含水率和基质吸力。... 为研究非饱和Q3黄土渗水特性,设计一套原状黄土取样设备,取得大尺寸原状竖直和水平土柱各2个;并制备5个干密度不同的重塑土样。对9个试样进行水平土柱试验,用TDR水分计和热传导吸力探头分别检测土样不同断面处的体积含水率和基质吸力。试验结果表明:土中裂隙的走向和干密度对入渗率均有影响。对于原状试样,浸水前期竖直试样入渗率要大于水平试样,湿润锋超过50 cm后,竖直和水平试样入渗率几乎接近一致。竖直与水平原状试样的非饱和扩散率主要差别在饱和度低于0.6的区域,饱和度高于0.6两者扩散率差别不大;对于重塑试样,低饱和度区域干密度对扩散率影响要大于高饱和度区域。同等干密度和含水率条件下,低饱和度区域重塑试样非饱和渗透系数大于原状试样;而高饱和度区域原状试样非饱和渗透系数大于重塑试样。取样方法和研究成果对同类工作具有重要参考价值。 展开更多

关键词 非饱和Q3黄土 竖向和水平试样 入渗率 扩散率 非饱和渗透系数

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明渠混合污染物侧向和垂向扩散系数的计算方法及其应用 被引量：6

2

作者 武周虎 胡德俊 徐美娥 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第10期23-29,共7页

明渠的侧向和垂向扩散系数是衡量岸边水流对污染物质混合输移能力的重要水质参数之一,其值的准确与否直接关系到明渠水质预测预报成果的可靠性。基于污染混合区的理论计算方法,推导了污染混合区外边界标准曲线和曲面的统一方程,包含最... 明渠的侧向和垂向扩散系数是衡量岸边水流对污染物质混合输移能力的重要水质参数之一,其值的准确与否直接关系到明渠水质预测预报成果的可靠性。基于污染混合区的理论计算方法,推导了污染混合区外边界标准曲线和曲面的统一方程,包含最大长度Ls、最大宽度bs和最大深度ds等特征尺度。该曲线形状近似于半椭圆,曲面形状为近似椭球体的一部分,表明污染混合区具有相似性。给出了由岸边污染混合区外边界最大长度、最大宽度或最大深度和平均流速确定侧向或垂向扩散系数的计算公式,提出了采用污染混合区面积或体积进行总体控制的侧向或垂向扩散系数计算方法和采用水面横向积分浓度确定垂向扩散系数的实用方法。通过现场观测结果分析,给出了洸府河下游河段枯水期的侧向扩散系数0.27 m2/s。 展开更多

关键词 明渠 污染混合区 标准曲线 侧向扩散系数 垂向扩散系数 计算方法

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南方水库热分层消亡时期水体混合特征及其驱动机制 被引量：2

3

作者 王璨 李一平 +5 位作者 李聂贵 郭晋川 朱雅 吴卫熊 魏尧 陈宇 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1613-1622,共10页

稳定分层的深水水库常在冬季发生“翻库”现象,继而导致水库的整体水质下降,影响饮用水安全问题。为探究南方水库热分层消亡时期水体混合特征,在冬季2019年11月—2020年2月对南宁市天雹水库水体理化指标开展长序列原位监测,并结合水体... 稳定分层的深水水库常在冬季发生“翻库”现象,继而导致水库的整体水质下降,影响饮用水安全问题。为探究南方水库热分层消亡时期水体混合特征,在冬季2019年11月—2020年2月对南宁市天雹水库水体理化指标开展长序列原位监测,并结合水体垂直扩散系数,分时期(热分层期、减弱期、完全混合期、形成期)刻画水库热分层消亡全过程中水温T、溶解氧DO的剖面变化特征,探讨了气象因子(气温、太阳辐射、风速等)与水动力因子(水体垂直扩散系数K_(z))对水体理化指标的影响。结果显示:桉树人工林区水库热分层消亡期温度分层与溶解氧分层变化不同步,溶解氧分层的破坏较水温分层的破坏出现滞后,其结构失稳是气温及太阳辐射共同作用的结果;期间水体垂直扩散系数变化范围0.16~380.36 m^(2)/d,均值为30.46 m^(2)/d,表层K_(z)变化的主要控制因子为气温变化,且较T及DO而言,表层K_(z)对气温的变化更加敏感(R_(K_(z))=-0.44,R_(T)=0.25,R_(DO)=0.25,P<0.01),底层K_(z)的变化与水体混合程度变化一致,能够更准确地表征水体垂向混合情况;水体垂向T、DO、lgK_(z)分布具有时间异质性,热分层期及半混合时期lgK_(z)与T及DO均呈现显著的正相关(R_(T)=0.60、P_(DO)=0.76,P<0.01),而在水体完全混合后,K_(z)与T呈现负相关(R_(T)=-0.19,P<0.01),与DO不存在相关关系(R_(DO)=0.04,P>0.05)。热分层消亡为水质恶化提供了环境条件,因此在水库监控管理中,应当着重关注冬季气象因子的变化,并加以防范。 展开更多

关键词 热分层 水温 溶解氧 垂直扩散系数

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孔隙地下热水中典型离子运移的异同性研究 被引量：4

4

作者 王心义 李任政 +1 位作者 张艳欣 赵丽 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期156-160,共5页

针对新近系明化镇组细砂热储层岩样,通过室内土柱模拟试验,分别探讨孔隙地下热水中典型离子Cl-、HCO-3、Ca2+和Na+的运移特征,对比研究其一维运移规律。试验结果表明,40℃、60℃条件下Cl-的纵向弥散系数分别为13.6 cm2/h、14.9 cm2/h。H... 针对新近系明化镇组细砂热储层岩样,通过室内土柱模拟试验,分别探讨孔隙地下热水中典型离子Cl-、HCO-3、Ca2+和Na+的运移特征,对比研究其一维运移规律。试验结果表明,40℃、60℃条件下Cl-的纵向弥散系数分别为13.6 cm2/h、14.9 cm2/h。HCO-3水解产生的沉淀物质堵塞土柱,60℃时HCO-3运移较40℃快。40℃、60℃时Ca2+阻滞系数分别为1.14,1.11。Na+运移过程中存在离子吸附交换反应,致使其运移迟滞于其它3种离子。 展开更多

关键词 典型离子 地热水 土柱试验 质量浓度 纵向弥散系数 阻滞系数

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垂向悬沙扩散与近岸挟沙力理论研究 被引量：3

5

作者 李瑞杰 董德信 +2 位作者 郑俊 张伟一 潘锡山 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期169-173,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 谢才公式 垂向扩散系数 悬沙扩散 挟沙力公式 近岸海域

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基于布谷鸟搜索算法的水质污染扩散仿真

6

作者 唐林旺 李雪蓉 +1 位作者 麻欣宇 王俊峰 《计算机仿真》 北大核心 2022年第3期495-499,共5页

传统水质污染扩散跟踪方法忽略了对水体横向扩散系数的考虑与计算,导致污染垂向跟踪结果与实际情况不符。为此,提出基于布谷鸟搜索(Cuckoo Search,CS)算法的水质污染垂向扩散跟踪建模方法。以混合区域外边界的标准曲线特征尺度作为基础... 传统水质污染扩散跟踪方法忽略了对水体横向扩散系数的考虑与计算,导致污染垂向跟踪结果与实际情况不符。为此,提出基于布谷鸟搜索(Cuckoo Search,CS)算法的水质污染垂向扩散跟踪建模方法。以混合区域外边界的标准曲线特征尺度作为基础,建立流速分布函数,在各向同性的紊动条件下,获取水体垂向扩散系数。将沿着水深均匀流动量视作水体污染垂直方向上的流场,跟踪水体内水流垂向与污染物浓度变化,完成水质污染垂向扩散跟踪的建模。实验证明:所提模型与实际跟踪结果对比,垂向扩散系数基本相同,验证了模型所得结果符合真实情况。 展开更多

关键词 CS算法 垂向扩散系数 跟踪建模 莱维飞行机制 水动力模型

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渤海中部铅直扩散系数的探讨

7

作者 匡国瑞 俞光耀 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 1994年第4期577-584,共8页

根据Ｋｕｌｌｅｎｂｅｒｇ的半理论半经验公式，利用渤海中部８号平台的观测资料，选择强风期的２月和弱风期的７月分别代表冬季和夏季，推算了渤海中部海域冬、夏两季的铅直扩散系数。计算结果表明：Ｋｚ值在强风期的２月最大可达５．... 根据Ｋｕｌｌｅｎｂｅｒｇ的半理论半经验公式，利用渤海中部８号平台的观测资料，选择强风期的２月和弱风期的７月分别代表冬季和夏季，推算了渤海中部海域冬、夏两季的铅直扩散系数。计算结果表明：Ｋｚ值在强风期的２月最大可达５．５ｃｍ２／ｓ；在弱风期的７月跃层中可达０．０２～０．０４ｃｍ２／ｓ。 展开更多

关键词 渤海 铅 扩散系数 污染

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波浪作用下污染物的混合和离散 被引量：8

8

作者 袁德奎 林斌良 陶建华 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期76-80,共5页

本文建立了基于Sigma坐标的对流扩散数学模型,提出了通过数值模拟结果计算波浪场中纵向离散系数的方法,并通过数值模拟对波浪作用下污染物的混合和离散进行了研究。文中研究了水质点垂向振动和波浪参数对混合过程和纵向离散系数的影响;... 本文建立了基于Sigma坐标的对流扩散数学模型,提出了通过数值模拟结果计算波浪场中纵向离散系数的方法,并通过数值模拟对波浪作用下污染物的混合和离散进行了研究。文中研究了水质点垂向振动和波浪参数对混合过程和纵向离散系数的影响;非各向同性扩散系数对纵向离散系数的影响;以及扩散系数的垂向分布对纵向离散系数的影响。研究结果表明,水质点的垂向速度对纵向离散系数有显著影响;若按波浪场中常用的湍流模型确定湍动扩散系数的分布规律,扩散系数的垂向分布对纵向离散系数的影响并不明显。 展开更多

关键词 混合 离散 波浪 垂向分布 Sigma坐标

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土壤包气带含水率对氯代烃垂向迁移影响的模拟研究 被引量：8

9

作者 龙雨 杨兵 +2 位作者 秦普丰 刘寒冰 薛南冬 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1255-1261,共7页

氯代烃类挥发性有机物在土壤包气带中的垂向迁移是该类污染物呼吸暴露风险的重要途径.为探究氯代烃在土壤包气带中的垂向迁移规律,通过室内土柱模拟试验,研究土壤包气带含水率对不同氯代烃[TCE(三氯乙烯)、PCE(四氯乙烯)]气相扩散速率... 氯代烃类挥发性有机物在土壤包气带中的垂向迁移是该类污染物呼吸暴露风险的重要途径.为探究氯代烃在土壤包气带中的垂向迁移规律,通过室内土柱模拟试验,研究土壤包气带含水率对不同氯代烃[TCE(三氯乙烯)、PCE(四氯乙烯)]气相扩散速率的影响,并通过线性拟合筛选出更准确的气相有效扩散系数预测模型.结果表明,土壤含水率与氯代烃气相有效扩散系数呈显著负相关[R=-0.89,P<0.01,n=7(TCE);R=-0.86,P<0.01,n=7(PCE)].随着土壤含水率由0.5%增至40.0%,TCE气相有效扩散系数(DT)由0.035 9 cm^2/s降至0.002 5 cm^2/s,平衡时间由13 h增至91 h,平衡时气体浓度由4.22 g/m^3降至0.31 g/m^3;PCE气相有效扩散系数(DP)由0.033 9 cm^2/s降至0.001 1 cm^2/s,平衡时间由15 h增至103 h,平衡时气体浓度由3.01 g/m^3降至0.12 g/m^3.与Penman模型、Marshall模型模拟值相比,Millington-Quirk模型模拟值与氯代烃气相有效扩散系数实测值的拟合程度更好(R>0.95,P<0.01,n=7).研究显示,土壤包气带含水率的增加对氯代烃气相扩散有明显的抑制作用. 展开更多

关键词 含水率 三氯乙烯 四氯乙烯 垂向迁移 气相有效扩散系数 Millington-Quirk模型

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明渠剪切分层流垂向扩散特性试验研究 被引量：6

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作者 褚克坚 华祖林 +2 位作者 王惠民 邢领航 张鸿星 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期13-17,共5页

对直段水槽明渠剪切分层流的掺混扩散特性进行了物理模型试验研究。试验测得的断面流速、温度、紊动动能、雷诺应力等物理量,分析了分层流掺混强度和出水口附近交界面垂向热扩散系数的变化规律。结果表明掺混强度的变化规律随流态和相... 对直段水槽明渠剪切分层流的掺混扩散特性进行了物理模型试验研究。试验测得的断面流速、温度、紊动动能、雷诺应力等物理量,分析了分层流掺混强度和出水口附近交界面垂向热扩散系数的变化规律。结果表明掺混强度的变化规律随流态和相对位置的不同均有明显差异;出水口附近交界面垂向热扩散系数Ez与掺混强度E成正比关系,而与出水密度弗劳德数Fd0成指数递增关系;提出了Ez与E、Fd0的经验函数表达式。 展开更多

关键词 明渠 分层流 掺混强度 垂向热扩散系数 扩散特性 试验研究

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水流作用下的悬沙垂向扩散系数 被引量：3

11

作者 孔亚珍 朱传芳 丁平兴 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2009年第6期43-47,共5页

利用华东师范大学河口海岸学国家重点实验室的波-流-泥沙变坡水槽,进行系列二维均匀流平衡输沙情况下悬沙扩散特性研究实验。根据实验数据,计算不同水流情况下的悬沙浓度垂向分布,确定悬沙垂向扩散系数及它的垂向分布。所得结果表明悬... 利用华东师范大学河口海岸学国家重点实验室的波-流-泥沙变坡水槽,进行系列二维均匀流平衡输沙情况下悬沙扩散特性研究实验。根据实验数据,计算不同水流情况下的悬沙浓度垂向分布,确定悬沙垂向扩散系数及它的垂向分布。所得结果表明悬沙垂向扩散系数与水流扩散系数成正比,其比例系数正比例于摩阻流速;悬沙扩散系数的垂向分布可用抛物线来描述。 展开更多

关键词 水流作用 悬沙浓度 悬沙垂向扩散系数

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夏季长江口及其邻近海域湍流特征分析 被引量：1

12

作者 王寇 李博 +2 位作者 李爱国 王鹏皓 裴生鑫 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期22-31,共10页

利用2019年7月在长江口科学考察实验研究夏季航段(NORC2019-03-02)中获得的MSS90L湍流剖面仪的直接观测数据,本文计算并分析了该断面的湍动能耗散率ε和垂向湍扩散系数KZ的分布情况。湍动能耗散率的大小为1.72×10^(−10)~2.95×... 利用2019年7月在长江口科学考察实验研究夏季航段(NORC2019-03-02)中获得的MSS90L湍流剖面仪的直接观测数据,本文计算并分析了该断面的湍动能耗散率ε和垂向湍扩散系数KZ的分布情况。湍动能耗散率的大小为1.72×10^(−10)~2.95×10^(−5)W/kg;垂向湍扩散系数的大小为3.24×10^(−7)~4.55×10^(−2)m^(2)/s。湍动能耗散率和垂向湍扩散系数的分布相似,均为上层最强,底层次之,中层最弱。上层由于风应力的作用,使得湍动能耗散率和垂向湍扩散系数较大;温跃层处层化较强,抑制了湍动能的耗散和垂向上的湍混合。盐度锋面的次级环流会促使低盐水团脱离,锋面引起的垂向环流会加强海洋的湍混合。低盐水团与外界的能量交换较少,湍动能耗散率较弱。长江口海区存在明显的上升流和下降流,它们是由锋面的次级环流产生的;上升流和下降流的存在促进湍动能的耗散与湍混合。 展开更多

关键词 长江口 温跃层 湍动能耗散率 垂向湍扩散系数 盐度锋面

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河口区悬沙垂向分布研究综述

13

作者 张子昊 《中山大学研究生学刊（自然科学与医学版）》 2015年第3期33-39,共7页

河口是陆海相互作用和人类活动强烈地区,河口海岸悬沙输移问题是河口海岸学家普遍关注的理论焦点,悬沙的垂向分布是河口悬沙输移主要的研究问题之一。这类研究主要包括:悬沙浓度的垂向分布;悬沙沉速的计算;悬沙扩散系数。

关键词 悬沙垂向分布 悬沙沉速 悬沙扩散系数

原文传递

粉沙质海岸考虑波浪破碎效应的垂向悬沙分布

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作者 王璐璐 张庆河 +1 位作者 王效远 张金凤 《港工技术》 2013年第5期4-6,29,共4页

合理描述波浪破碎后垂向悬沙分布,对于粉砂质海岸泥沙运动的研究具有重要意义。根据对破碎波作用下扩散系数的分析,考虑底部边界层和波浪破碎的联合紊动扩散影响,建立了全水深的悬沙垂线分布模型。利用水槽实验数据验证了破碎波作用下... 合理描述波浪破碎后垂向悬沙分布,对于粉砂质海岸泥沙运动的研究具有重要意义。根据对破碎波作用下扩散系数的分析,考虑底部边界层和波浪破碎的联合紊动扩散影响,建立了全水深的悬沙垂线分布模型。利用水槽实验数据验证了破碎波作用下悬沙分布模型的合理性,认为破碎增强系数能较好地反映波浪破碎使上层水体悬沙浓度明显增加的现象。 展开更多

关键词 波浪破碎 垂向悬沙分布 扩散系数 粉砂质海岸

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