分层式潜流人工湿地水力学特性数值模拟与分析

分层式潜流人工湿地水力学特性数值模拟与分析第5卷第4期环境工程学报Vol．5，No．42011年4月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringApr．2011分层式潜流人工湿地水力学特性数值模拟与分析孔德川1丁爱中1*郑蕾1程莉蓉1陈卓2(1.北京师范大学水科学研究院，水沙科学教育部重点实验室，地下水污染控制与修复教育部工程研究中心，北京100875;2.中南大学能源科学与工程学院，长沙410083)摘要人工湿地水力学特征对其污染物去除过程有重要影响。采用计算流体力学软件FLUENT中的多孔介质模型对分层式潜流人工湿地内部的流场进行模拟，并分析了不同进出口位置对湿地水力学行为的影响。模拟结果表明，分层式潜流人工湿地基质层内部速度分布的差异较大，水流多从进口端的左半部汇入下部砾石层以大于3.69×10－4m/s的速度出流，形成快速出流通道，而出口端的右上部水流速度小于2.58×10－5m/s，出现滞留现象，整个湿地系统的水力效率未得到充分发挥;进水口位于基质层以下使得系统的水力效率进一步下降，而出水口位于基质层中上部则在一定程度上提高了右半部基质层的利用率，降低了下部快速流道的速度，整个系统的水力效率也有所提高。因此，建议将进水口置于湿地基质表层，而将出水口置于基质层的中上部。关键词潜流人工湿地水力学特性FLUENT数值模拟进出口中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2011)04-0741-04NumericalsimulationandanalysisofhydrauliccharacteristicsoflayeredsubsurfaceflowconstructedwetlandKongDechuan1DingAizhong1ZhengLei1ChengLirong1ChenZhuo2(1.KeyLaboratoryforWaterandSedimentSciencesofMinistryofEducation，EngineeringResearchCenterofGroundwaterPollutionControl＆Remediation，MinistryofEducation，CollegeofWaterSciences，BeijingNormalUniversity，Beijing100875，