混合:泛指分子扩散、紊动扩散、剪切离散等各类分散过程及其联合产生的过程。在天然河流中,常用横向混合系数(MP和纵向离散系数(Dl)来描述河流 的混合特性。大量的试验表明,天然河流中实测的的比值一般在0.4?0.8, 通常用下列公式进行估算:
=0.6(1 ±0.5)/«/ (3-14)
式中,My----- 横向混合系数,m2/s;
h——平均水深^ m;
u ---- 摩阻流速,7^,
i----- 河流比降,m/m.
河道可取为0.6,河道扩散可取为0.9,河道收缩可取为0.3.
在考虑河流的纵向混合时,由于分子扩散、紊动扩散的作用远小于由断面流速 分布不均匀而引起的剪切离散,一般可将其忽略。由断面流速分布不均引起的混合过程釆用纵向离散系数表征。
河流纵向离散系数的估算公式很多,大都是根据具体河流的实验数据整理出来的,少数影响力较大的公式是借助于理论分析及实验得到的半经验公式。
Fischer 公式:
DL=0.0llu2B2/hu (3-15)
式中:u----- 断面平均流速,m/s;
B----- 河宽,m.
该式主要考虑了流速在横向分布不均引起的离散,对于天然河流较为适用。 根据早期国外30组河流示踪实验数据分析,纵向离散系数可用下式估算:
Dh=a- B - u (3-16)
式中:a=0.23?8.3,均值为2.5,a与河槽状况有关,河槽越不规则,a值越大。