污水排放工程水力学

郭振仁，先后毕业于重庆建筑工程学院、清华大学和中国水利水电科学研究院，1988年获博士学位。历任国家环境保护总局华南环境科学研究所研究室主任、高级工程师、科技处处长、副所长、研究员。1992～1993年在伦敦大学英皇学院及帝国理工学院做研究工作。1993-1994年在加拿大纽芬兰纪念大学做博士后研究，1995-1998年被聘为该校客座教授。1999-2000年在香港大学任教。主要研究领域为环境水力学、河流与近海水质保护、环境管理政策与标准、环境影响评价与环境规划。主持过数项国家重点项目和国际合作项目，获得省部级和厅局级科技进步奖10项，在国内外正式发表论文30多篇。

前言

第一章 绪论

第一节 污水排放工程提出的水力学任务

一、岸边排放

二、污水海洋处置

三、污水排放与射流

四、污染物浓度场过程

五、放流系统水力学

第二节 环境保护要求与策略

一、有关的环境标准

二、满足水质要求的基本策略

第二章 污染物在水体中的运动

第一节 随流

第二节 分子扩散

第三节 紊动扩散

一、水流紊动现象

二、经典紊流理论概要

三、紊流的输运作用

四、随流-扩散方程

第四节 剪切流中的离散

一、剪切流中的离散现象

二、一维层流中的离散

三、一维紊流中的离散

四、非恒定剪切流中的离散

五、二维与三维流动中离散问题

第五节 关于几种运动形式的总结与讨论

第六节 降解

第七节 污染物运动的基本方程

一、按水流特点考虑

二、按排放源考虑

第三章 河流中的浓度场计算

第一节 随流-扩散方程的解

一、静水瞬时源

二、动水瞬时源

三、静水连续源

四、动水连续源

第二节 天然河流中的混合

一、河流中混合的三个阶段

二、河流中的紊动扩散系数

三、河流的纵向离散系数

第三节 保守物质的浓度场

一、三维区段

二、二维区段

三、一维区段

四、边界反射问题

第四节 可降解物质的浓度场

一、一维问题

二、二维问题

第五节 累积流量坐标法

一、基本方程及其解

二、流量-坐标关系作图法

第六节 允许排放量计算

一、一维计算

二、二维检验

第七节 改善解的可信度的方法

第四章 污水海洋处置初始稀释

第一节 基本假定和基本方法

一、射流、羽流和浮射流的区分

二、关于射流和羽流的三个假定

三、射流和羽流的基本研究方法

第二节 静水条件下的紊动射流

一、紊动射流的动量守恒

二、圆射流

三、平面射流

四、周边射流

五、小结

第三节 静水条件下的浮力羽流

一、羽流浮力通量守恒

二、点源浮力羽流

三、线源浮力羽流

四、小结

五、射流与浮力羽流的对比总结

第四节 静水条件下的浮射流

一、浮射流的特征长度

二、圆形浮射流的计算

三、平面浮射流的稀释度计算

四、浮力周边射流

第五节 环境水体分层条件下的计算

一、环境水体分层条件下浮力羽流的运动

二、线性分层条件下的计算

三、非线性分层条件下的计算

第六节 浮射流倾角的影响

一、均匀环境下的积分模型数值解

二、均匀环境下的计算公式

三、环境水体分层条件下的计算公式

四、环境水体分层条件下的数值计算

第七节 动水条件下的计算

一、在流动水体中的浮射流

二、三个经验公式及其问题

三、量纲分析与渐近分析

四、热子类比

五、公式总结及讨论

六、密度分层横流中的浮射流

七、横流中的水平浮射流

八、流动水体中的周边射流

九、横流中的线源浮力羽流

十、数学模型

第八节 表面射流

一、排入静水的浮力表面射流

二、排入动水的浮力表面射流

第五章 混合区与后续稀释

第一节 后续稀释

一、污染物在海洋中的紊动扩散

二、布鲁克斯模型

三、潮汐回荡作用下的计算

第二节 混合区

一、混合区的定义

二、污水场的近区形态

三、混合区的近似估计

第三节 可降解物质的浓度预测

一、一般公式

二、大肠菌群浓度计算

第六章 放流系统水力设计

第一节 满足环境要求的系统设计

一、基本步骤与要求

二、扩散器长度初步估算

三、孔口及其间距设计

第二节 扩散器水力设计

一、出流系数法

二、动压头法

三、立管均匀出流设计

第三节 海水清除与防止人侵设计

一、清除流量与入侵临界流量的估算公式

二、适用于顶部连接的扩散器的数学模型

三、适用于底部连接的扩散器的数学模型

四、影响清除与入侵的因素分析

五、关于数学模型的几点讨论

参考文献

习题

附录I 海水密度的一种估计方法

附录Ⅱ 污水海洋处置工程污染控制标准2100433B

《污水排放工程水力学》在讨论污染物在水体中的运动机理基础上，针对污水（或污染物）排到河流和海洋的各种情形，系统地介绍了各种排放条件及环境条件下排放点近区稀释度、混合区及中远区污染带的解析与经验计算方法，包括可降解物质浓度场的解析计算，同时总结了污水海洋处置放流系统的水力设计理论，包括海水清除与防止入侵设计。书中对解决同一问题的不同方法进行了比较分析，进而推荐较为可靠的方法。

《污水排放工程水力学》吸取了近年该学科的许多最新研究成果，包括作者本人近十年的若干有关研究成果和新的学术观点。可供排水工程设计、环境咨询、科研与监测人员和大专院校有关专业师生阅读。

在一定的计量时间内（年）污水排放量与用水量之比。计算城市污水量时可以用城市综合用水量乘以污水排放系数。一般用α表示。2100433B

中文名称

污水排放量

英文名称

quantity of wastewater effluent

定　　义

通过排污口排出的污水量，通常以每日或每年排出的数量表示。

应用学科

水利科技（一级学科），环境水利（二级学科），水污染防治（水利）（三级学科）