1 浅水湖泊水流及污染物质运动微分方程组

对于浅水湖泊,垂向近于平均化,用二维方程来描述水流运动和污染物浓度分布是合理的,因而有:

对于水流

连续方程

img

动量方程

img
img

对于污染物浓度

img

式中:uv分别为xy方向水流速度,m/s;P为水压力,kg/(s2·m2);H为水深,m;d为水的密度,kg/m3X为运动黏性系数;f=2kosinH′为哥氏系数(ko为地球自转角速度,H′为地球纬度),流速不大时,低纬地区哥氏力可略而不计;fsx=V2Ps|w|wxfsy=V2Ps|w|wy,其中wwxwy分别为总风速和xy方向的分风速,V2为空气密度,Ps为风应力系数,约为0.0026;fbx=fby=bv,分别为底部xy方向的摩阻力;b为与湖底糙度有关的系数;C为污染物浓度;D为污染物扩散系数;K为污染物衰减系数;S为源项。