粘性细颗粒泥沙絮凝发育时空动力过程研究

粘性细颗粒泥沙的絮凝发育是制约河道、河口、湖沼、海岸的冲淤变化，影响水库、航道、港口使用寿命的重要因素，同时它也是认识与泥沙吸附有关的污染物迁移扩散规律的关键问题。本项研究将借助胶体稳定性理论和分形形态理论，通过系统的絮凝沉降试验和计算机模拟，认识絮团复杂动力过程的微观机理，研究悬浮体系物理因素（泥沙颗粒大小，质量密度和初始颗粒体积浓度等）和化学因素（电解质离子强度和阳离子化合价）对絮团发育的影响，探索沉降过程中絮团聚集与分裂的规律，絮团分形结构与其尺度、质量密度和沉速的关系；改进原始的絮凝动力学方程（Smoluchowski方程），针对粘性细颗粒泥沙，建立一个包含重力沉降作用和电解质影响的、同时考虑絮团聚集与分裂、反映絮团发育时空变化的絮凝动力学模型，并对模型进行数值求解和实验验证。