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第1章 绪论1

1.1 环境流体力学的研究对象、主要任务及目标1

1.2 浓度、稀释度、密度与密度分层水体3

1.2.1 浓度与水域中的污染物3

1.2.2 稀释度、密度与密度分层水体5

1.3 物质在水体内迁移的主要方式7

1.4 环境流体力学的主要研究及应用领域9

1.4.1 河流水体环境领域中的应用9

1.4.2 海洋水体环境领域中的应用10

1.4.3 湖泊、水库水体环境领域中的应用11

1.4.4 其它环境领域中的应用11

第2章 流体运动的基本概念和基本方程13

2.1 概述13

2.2 流体运动的基本概念13

2.2.1 连续介质假设14

2.2.2 流体的性质及分类14

2.2.3 描述流体运动的两种方法16

2.2.4 流线与迹线18

2.2.5 流体运动的分类19

2.2.6 水流运动的几个基本概念20

2.3 流体运动的基本方程22

2.3.1 连续性方程23

2.3.2 运动方程24

2.3.3 能量方程27

第3章 分子扩散31

3.1 概述31

3.2 分子扩散的费克定律及扩散方程32

3.2.1 费克第一定律33

3.2.2 费克第二定律33

3.3 瞬时平面源的一维扩散35

3.3.1 扩散方程求解36

3.3.2 浓度分布特性39

3.4 瞬时点源在二维和三维空间的扩散42

3.5 瞬时分布源的扩散44

3.6 时间连续源的扩散47

3.6.1 时间连续点源的一维扩散48

3.6.2 时间连续点源的三维扩散51

3.7 有边界反射的扩散52

3.7.1 固体边界的反射53

3.7.2 大气中扩散的逆温层反射56

习题362

第4章 紊动扩散65

4.1 概述65

4.2 层流中的紊动扩散65

4.3 均匀紊流中的扩散67

4.3.1 均匀紊流中瞬时源扩散的浓度分布68

4.3.2 均匀紊流中连续源扩散的浓度分布69

习题471

第5章 剪切流的离散73

5.1 概述73

5.2 一维纵向移流离散方程73

5.3 圆管流动中的离散77

5.3.1 圆管层流中的离散77

5.3.2 圆管紊流中的离散80

5.4 二维明槽流中的离散81

习题584

第6章 污染物质在河流中的扩散与混合86

6.1 概述86

6.2 河流中混合的几个阶段86

6.3 河流中的紊动扩散87

6.3.1 垂向扩散系数87

6.3.2 横向扩散系数88

6.3.3 纵向扩散系数88

6.4 污染带计算89

6.4.1 污染带浓度分布89

6.4.2 污染带宽度的确定92

6.4.3 达到全断面均匀混合的距离93

6.5 河流中的纵向离散97

6.5.1 用断面流速分布资料推算98

6.5.2 用经验公式估算101

6.5.3 用现场浓度观测资料计算102

习题6103

第7章 射流、浮力羽流和浮射流105

7.1 概述105

7.1.1 射流的类型105

7.1.2 紊动射流的特性106

7.1.3 射流问题的分析途径112

7.2 等密度自由紊动射流113

7.2.1 平面自由紊动射流的动量积分解113

7.2.2 圆形断面自由紊动射流的动量积分解119

7.3 浮力羽流126

7.4 自由紊动浮射流134

7.5 横流中的紊动射流144

7.5.1 垂直向上射入横流中的等密度圆形断面紊动射流144

7.5.2 垂直向上射入横流中的浮射流146

7.5.3 关于烟囱喷流扩散的补充147

习题7150

第8章 分层流151

8.1 概述151

8.2 静止流体的分层与稳定152

8.2.1 湖泊、水库和海洋中水体的分层152

8.2.2 大气的分层154

8.2.3 大气的平衡154

8.3 明槽中的二层异重流156

8.4 分层水域的泄流——选择取水问题158

8.4.1 堵塞现象158

8.4.2 在二层水域中取下层水159

习题8161