河流水體混合是什么？
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河流水體混合
混合是流 動(dòng)水體單元相互摻混的過程，包括分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切離散等分散過程及其聯(lián)合作用。
分子擴(kuò)散：流體中由于隨機(jī)分子運(yùn)動(dòng)引起的質(zhì)點(diǎn)分散現(xiàn)象。分子擴(kuò)散服從費(fèi)克( Fick)定律：
式中：c——濃度;
一為新方向上的分子擴(kuò)散定量：
Dm——分子擴(kuò)散系數(shù)。
紊動(dòng)擴(kuò)散：流體中由水流的脈動(dòng)引起的質(zhì)點(diǎn)分散現(xiàn)象。紊動(dòng)擴(kuò)散通量常表達(dá)為：
式中：
——xi方向上的紊動(dòng)擴(kuò)散通量：
——脈動(dòng)平均濃度;
——脈動(dòng)濃度值及各向脈動(dòng)流速值。
剪切離散：由于脈動(dòng)平均流速在空間分布不均勻引起的分散現(xiàn)象。
剪切離散通量常表達(dá)為：
式中：Px——斷面離散通量;
DL——離散系數(shù);
，——斷面各點(diǎn)流速與斷面均值之差：
-斷面各點(diǎn)濃度與斷面均值之差。
混合：泛指分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切離散等各類分散過程及其聯(lián)合產(chǎn)生的過程。在天然河流中，常用橫向混合系數(shù)(My)和縱向離散系數(shù)(DL)來描述河流的混合特性。大量的試驗(yàn)表明，天然河流中實(shí)測的My/hu 的比值一般在0.4～0.8，通常用下列公式進(jìn)行估算：
式中：My——橫向混合系數(shù)，m2/s:
h——平均水深，m;
u*——摩阻流速，u*=
，m/s;
i——河流比降，m/m。
河道可取My/hu*為0.6，河道擴(kuò)散可取為0.9，河道收縮可取為0.3。
在考慮河流的縱向混合時(shí)，由于分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散的作用遠(yuǎn)小于由斷面流速分布不均勻而引起的剪切離散，一般可將其忽略。由斷面流速分布不均引起的混合過程采用縱向離散系數(shù)表征。
河流縱向離散系數(shù)的估算公式很多，大都是根據(jù)具體河流的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理出來的，少數(shù)影響力較大的公式是借助于理論分析及實(shí)驗(yàn)得到的半經(jīng)驗(yàn)公式。
Fischer公式：
式中：u——斷面平均流速，m/s;
B——河寬，m。
該式主要考慮了流速在橫向分布不均引起的離散，對于天然河流較為適用。
根據(jù)早期國外30組河流示蹤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，縱向離散系數(shù)可用下式估算：
式中：a =0.23～8.3，均值為2.5，α與河槽狀況有關(guān)，河槽越不規(guī)則，α值越大。
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