河流水体混合是什么？

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　　河流水体混合

　　混合是流 动水体单元相互掺混的过程，包括分子扩散、紊动扩散、剪切离散等分散过程及其联合作用。

　　分子扩散：流体中由于随机分子运动引起的质点分散现象。分子扩散服从费克( Fick)定律：

　　式中：c——浓度;

　　一为新方向上的分子扩散定量：

　　Dm——分子扩散系数。

　　紊动扩散：流体中由水流的脉动引起的质点分散现象。紊动扩散通量常表达为：

　　式中：

　　——xi方向上的紊动扩散通量：

　　——脉动平均浓度;

　　——脉动浓度值及各向脉动流速值。

　　剪切离散：由于脉动平均流速在空间分布不均匀引起的分散现象。

　　剪切离散通量常表达为：

　　式中：Px——断面离散通量;

　　DL——离散系数;

　　，——断面各点流速与断面均值之差：

　　-断面各点浓度与断面均值之差。

　　混合：泛指分子扩散、紊动扩散、剪切离散等各类分散过程及其联合产生的过程。在天然河流中，常用横向混合系数(My)和纵向离散系数(DL)来描述河流的混合特性。大量的试验表明，天然河流中实测的My/hu 的比值一般在0.4～0.8，通常用下列公式进行估算：

　　式中：My——横向混合系数，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*为0.6，河道扩散可取为0.9，河道收缩可取为0.3。

　　在考虑河流的纵向混合时，由于分子扩散、紊动扩散的作用远小于由断面流速分布不均匀而引起的剪切离散，一般可将其忽略。由断面流速分布不均引起的混合过程采用纵向离散系数表征。

　　河流纵向离散系数的估算公式很多，大都是根据具体河流的实验数据整理出来的，少数影响力较大的公式是借助于理论分析及实验得到的半经验公式。

　　Fischer公式：

　　式中：u——断面平均流速，m/s;

　　B——河宽，m。

　　该式主要考虑了流速在横向分布不均引起的离散，对于天然河流较为适用。

　　根据早期国外30组河流示踪实验数据分析，纵向离散系数可用下式估算：

　　式中：a =0.23～8.3，均值为2.5，α与河槽状况有关，河槽越不规则，α值越大。

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