摘要

连续弯道水流由于二次环流的存在,其水流结构与紊动特性较为复杂,对物质输运和能量传递具有重要影响。为研究连续弯道水流中污染物的输运过程,本文参考连续弯道水流标量示踪试验,建立了水动力-污染物耦合三维大涡模拟数值模型,基于验证后的模型,开展点源污染物不同横向和垂向释放位置对下游河道污染物浓度分布特性影响的研究。计算结果表明:连续弯道内的纵向流速、涡量与紊动能大小存在关联且二次环流对污染物的输运及混合起主导作用;点源在连续弯道进口的横向和垂向布设位置将显著影响污染物的混合速率和空间分布范围;当点源在横向上布置于弯道进口中心和中心偏凸岸处,或在垂向上布置于弯道进口底床或水深中间处,下游污染物的混合速率最大,且影响范围更广;近场的污染物混合速率及影响范围呈正相关。连续弯曲河道中,点源位置的差异对污染物混合的影响主要体现在单个周期的弯道内。