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第一篇 水环境中扩散与输移原理 1

引言 1

第一章　流体运动基本方程的回顾 3

第一节　控制流体运动的三个守恒方程 3

第二节　紊流的基本方程 9

第三节　边界层方程 13

第二章　扩散 15

第一节　概述 15

第二节　有关的统计概念 16

第三节　分子扩散的费克定律 21

第四节　随机游动的扩散理论 23

第五节　紊动扩散——拉格朗日法 25

第六节　紊动扩散——欧拉法 30

第七节　静止流体中及均匀紊动流场中污染源的扩散 35

第三章　剪切流中的离散 43

第一节　一维纵向移流离散方程 43

第二节　圆管流动中的离散 45

第三节　二维明槽流动中的离散 49

第四节　天然河流中的离散 51

第五节　非恒定剪切流中的离散 59

第六节　浓度矩法 62

第四章　射流 66

第一节　概述 66

第二节　不可压缩等密度自由紊动射流 73

第三节　静止流体中的浮力羽流与浮射流 86

第四节　表面射流 104

第五节　横流中的紊动射流 111

第六节　分层流体中的紊动射流 116

第二篇　水质模型 121

第一章　绪论 121

第一节　水质模型模拟的主要问题及模型的分类 121

第二节　水质模型建立的方法与步骤 122

第三节　水质模型的发展过程和检验情况 124

第四节　美国已有的水质模型及应用范围和功能 130

第二章　完全混合系统模型 131

第一节　水量平衡计算 131

第二节　质量平衡计算 132

第三节　湖泊中磷的平衡 133

第四节　湖泊的磷负荷模型 135

第五节　沉积磷再循环模型 138

第六节　湖泊管理的模拟方法 140

第三章　混合单元系列（CIS）模型 142

第一节　混合单元系列模型的输移方程 142

第二节　输移特性的浓度矩表示 144

第三节　河段参数的试验确定 147

第四节　CIS模型在浅水库中的应用 148

第四章　河渠中物质输移的移流扩散模型 152

第一节　移流、扩散与离散 152

第二节　污染物质的移流离散方程 153

第三节　河渠稳态移流离散方程的解析解 155

第四节　河渠准动态移流离散方程的解析解 159

第五节　一维耦合系统 160

第六节　均匀紊流中多维移流扩散方程的解析解 164

第七节　河流二维水质模型 168

第五章　热输移及温度模型 175

第一节　影响水温的因素 175

第二节　热输移方程 181

第三节　平衡水温与水面热交换系数 182

第四节　一维热输移方程的解析解 184

第五节　湖泊及水库的温度分层模型 188

第六节　湖泊及水库的二维温度模型 196

第六章　生物动力学与生物现象的模拟 199

第一节　水环境中的生物学现象 199

第二节　生长动力学 201

第三节　完全混合层中标准产量的计算 205

第四节　连续流微生物系统的计算 207

第五节　湖泊的富营养化模型 209

第七章　河流的溶解氧模型 219

第一节　溶解氧的平衡方程及其发展 219

第二节　大气复氧 221

第三节　生物化学耗氧 228

第四节　光合作用产氧与呼吸耗氧 231

第五节　底泥的分解、释放与耗氧 234

第六节　QUAL-Ⅱ水质模型简介 235

第三篇　河口中的混合及海洋废水排放系统的设计第一章　引言 240

第二章　河口动力学概述 244

第三章　流体动力学原理 249

第一节　三维模型 250

第二节　二维模型 253

第三节　一维模型 254

第四章　非保守物质的质量输移方程 260

第五章　河口中混合的原因 262

第一节　风引起的混合 262

第二节　潮汐引起的混合 267

第三节　河流引起的混合 274

第六章　河口中的横截面混合 279

第七章　盐分入侵与纵向离散 282

第一节　概述 282

第二节　问题的提出和理想特殊情况的解 283

第三节　下转点（低潮）的盐分分布及离散系数的估值 287

第四节　变断面河口 291

第五节　潮汐周期中盐分分布的推移 292

第六节　双层流 293

第七节　咸水舌形状计算 303

第八节　纵向离散分析 308

第八章　废水离散的一维分析 315

第一节　潮汐交换 315

第二节　河口内的潮汐交换——稀释排放 317

第三节　可降解物质的离散 319

第四节　冲洗时间 321

第五节　一维分析的应用及局限性 322

第九章　河口模型 324

第十章　河口动力学及输移现象的数值模拟 227

第一节　一维模型 327

第二节　多维模型 331

第十一章　物理模型 336

第一节　模型律 336

第二节　模型率定 339

第三节　应用实例 341

第十二章　海洋排放系统的设计 345

第一节　设计过程 345

第二节　近区混合的数学表述 346

第三节　物理模型 350

第四节 上升羽流中的稀释度 350

第五节　深浅水体分类 350

第六节　初步设计 351

第七节　后续输移及离散过程 357

第八节　出水口及扩散器水力学 359

第九节　实例分析 366

第十节　热排放设计 370