明槽交匯區污染物濃度場分布規律研究

摘要：明槽交匯水流存在于很多水力系統中,交匯區水流結構十分復雜,對干、支流交匯濃度場的研究具有重要意義。本文采用能突破空間單點流速測量局限的PIV技術,觀測在不同交匯角及污染物濃度等條件下非對稱型交匯明槽的污染物擴散情況,分析污染物濃度場的分布規律。試驗結果表明,支槽來水剛匯入主槽水體時,交匯區的表層污染物的擴散較其他水平面更為均勻,但隨著兩種水體不斷混合,其他水平面的污染物比表層污染物混合得更加均勻。交匯角越小,使得支流中污染物進入主流后在交匯口下游支流側形成較長的污染帶;相反交匯角越大,形成的污染帶在橫向偏移上越突出;污染物濃度越大也會使得污染帶變長。污染物濃度的變化對混合層的位置及寬度影響較大。PIV技術能良好地觀測交匯區污染物擴散規律,可應用于明槽交匯區的濃度場試驗研究。