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浅谈对边界层理论的理解Introduction to the Understanding of Boundary Layer Theory学院：市政与环境工程班级：环工1302班姓名：王晓慧学号：1303841316摘要摘要：边界层理论在流体力学的研究应用方面具有重要的作用。
边界层理论以在流体中运动物体的表面附近的流体为研究对象，将流体力学和计算力学有机地结合起来以处理相应的问题。
它主要解决物体所受摩擦力，分离点位置以及其他相关的流体动力学参数预报问题。
主要阐述了边界层理论的基本原理。
基本假设以及研究方法，包括边界层原理，边界层方程的推导。
前提是在笔者所了解的范围内，加深对边界层理论的认识。
关键词：边界层边界层理论边界层方程Introduction to the Understanding of Boundary Layer TheoryABSTRACTBoundary layer theory has an important role in the study of the application of fluid mechanics.Boundary layer theory of moving objects near the surface of the fluid in the fluid as the research object,the fluid dynamics and computational mechanics organically combine to deal with the issue accordingly.It is mainly to solve the friction force acting on the object,the separation point location and other parameters related to fluid dynamics prediction problems.Mainly on the basic principles of boundary layer theory.The basic assumptions and research methods.Including the derivation of the boundary layer theory,the boundary layer equations.Premise is understood within the scope of the author.Deepen the understanding of the boundary layer theory.Key Words：Boundary Layer；Boundary Layer Theory；Boundary Layer Equations前言流体是气体和液体的总称。
环境水力学的发展趋势和前景展望环境水力学是一门新兴学科,其研究内容尚在探索与发展中。
广义地讲,环境水力学研究与环境有关的水力学问题,除水污染、水生态问题外还有许多其它方面的问题,如水土保持、河道冲淤、洪水破坏作用、冰凌水力学等等。
美国环境与水资源研究所环境水力学技术委员会提出“环境水力学特别着重于将物理因素(水动力学、泥沙输移和地形条件)、化学因素(保守与非保守物质的传输、反应动力学和水质)和生物因素(生态学)作为一个系统来进行研究”。
从与水污染有关的水力学问题来说,环境水力学主要研究地面及地下水域中物质的扩散、输移和转化规律,建立其分析计算方法,确定物质浓度的时空分布及其应用。
工农业生产及生活中的污水、废热，未经足够处理，就排入河流、湖泊、海洋及地下水等水域中，污染水体，恶化水质，日益严重地影响生态、环境。
污染物在水体中会因与水体混合，随水流输移而稀释；也会因化学、生物作用而降解。
因此，水体本身有一定的自净能力。
环境水力学研究的方法有现场观测、模型试验、理论分析、数值计算等。
由于因素复杂，环境水力学具有跨学科性质，除流体力学外，还涉及化学、生物学、生态学的许多边缘内容。
它既是现代水力学的新分支，又是水资源保护和环境工程的重要组成部分，将日益受到重视而有着广阔的发展前景。
环境水力学的发展20世纪70年代以来,随着水环境问题研究的深入和相关学科及应用技术的发展,环境水力学无论在深度和广度上都取得了很大的进展。
a.远区紊动扩散与离散的研究从对规则边界中的恒定流动向复杂流动和非恒定流动发展,如天然河流、山区河流、分汊河段、交汇河段、潮汐河段、尾流、分层流等。
b.与污染近区有关的射流理论由规则边界中静止环境内的平面与单孔射流向复杂流动中的复杂射流发展,如横流、分层流、浅水域射流,潮汐流中的多孔射流、表面射流、旋动射流等。
射流理论在水污染问题中的一个重要应用是分析计算排污混合区。
1985年美国环境保护局推荐了5个污水排海稀释度计算模型(UPLUME,UOUT2PLM,UMERGE,UDKHDEN和ULINE),后经修改与完善,于1992年又推出了RSB和UM两个计算模型,1995年又将这两个模型并入含有远区稀释度计算的PLUMES软件,从而使PLUMES模型能进行近区和远区的稀释计算。
水利工程的建设对生态环境的影响和解决对策水利工程的建设对生态环境的影响和解决对策赵志鹏新疆农业大学830052摘要水利是属于国家基础建设的一个重要建设指标,它不仅是一个国家经济水平的重要衡量标准,更是关乎到国民经济可持续发展的重要因素。
目前,人们在意识到水利工程为人们带来方便的同时,也深深地意识到其对社会经济和生态环境产生了重要的影响。
尤其是在水利工程建设的过程中,它一般会破坏生态环境造成生态环境部平衡。
本文在肯定了水利工程建设巨大作用的同时进行了理性的思考,从规划、施工和运营三个阶段分别分析了水利水电工程对生态环境影响的诸多不利因素,提出了在水利水电工程建设中应避免或减少环境影响的措施。
关键词水利工程环境问题对策的探讨科学发展引言为了合理利用水源到达兴利除害的目的,需要修建水利工程,消除水资源在时间和空间上分配不均匀的问题。
水利工程依法面能够发挥发挥防洪、灌溉、发电、供水、航运等综合效益,给人们的生产、生活点来给多的安全和便利;另一方面,兴修水利工程势必会给生态环境平衡带来不利的影响,产生一些负面影响,因此,应从规划、设计、施工、运行等方面防止降低这些负面影响。
1水利工程建设对自然环境的影响1.1对水体的影响一般来讲,水利工程都是修建在天然河道上,随着其修建河流长期演化而成的生态环境将会受到很大的破坏,使河流局部形态非连续化和中一化,改变了其多样性的特点,水利工程的修建也会改变河流的自然形态,导致局部河流水深等变化,使下游的水文泥沙发生变化,由于河流的水文、泥沙是影响河流生态环境的原动力,水库建成后内部水面宽、水流迟缓,当水体受太阳辐射时由于水面的反射率小于路面的反射率,水面辐射值降低,水库内将具有特殊的水温结构,而1水温的变化则将会影响内部鱼类的繁殖,同时还将会影响内部水质,水利工程的修建将会导致局部水流降低,既使得水气界面交换速率及污染物迁移扩散能力降低,导致水质自净能力下降。
并会使水体的沉降作用增强,因而水体内重金属沉降加速增大污染,对水体产生了很严重的破坏。
水力学“课程思政”本科教学设计初探水力学是土木工程专业的一门重要课程，同时也是一个具有思政意义的学科。
通过水力学课程的教学，不仅可以传授学生相关的理论知识和技术技能，更重要的是能够引导学生树立正确的人生观、价值观和社会责任感。
本文将初探水力学课程在本科教学中的思政教育设计，讨论如何通过水力学课程来引导学生进行思想政治教育，并提出一些具体的教学设计建议。
一、水力学课程的思政意义水力学是研究水流的性质、规律和应用的学科，涉及水资源管理、水环境保护、水利工程等方面的理论和技术知识。
而在思政教育方面，水力学课程也有着重要的意义。
水力学课程可以培养学生的保护环境意识。
随着工业化和城市化的进程，水资源变得越来越宝贵，水环境也面临着日益严重的污染和破坏。
通过水力学课程的学习，可以引导学生了解水资源的重要性，认识到水环境保护的紧迫性，培养学生的环保意识和责任感。
水力学课程可以促进学生的创新思维。
在学习水力学的过程中，学生需要掌握水力学的基本理论和技术知识，还需要深入探讨水利工程中的实际问题，进行设计和研究。
这种学习方式能够锻炼学生的实际动手能力和创新思维，培养他们解决实际问题的能力。
水力学课程可以引导学生树立正确的人生观和价值观。
水力学与人们的生产生活密切相关，学生在学习水力学的过程中，不仅需要了解其理论知识和应用技能，还需要深入思考水资源利用和水环境保护方面的伦理、道德和社会责任等问题，培养学生的社会责任感和家国情怀。
二、水力学课程思政教育的教学设计建议1. 引导学生进行实地考察和实践操作水利工程是水力学的重要应用领域，教师可以组织学生进行水利工程实地考察和实践操作，让学生亲身感受水力学理论知识在实际工程中的应用，激发学生对专业的兴趣和热情。
通过实地考察，可以让学生了解水利工程对社会发展的重要性，培养学生的工程实践能力和责任感。
2. 设计项目实践课题，培养学生的创新能力在水力学课程中，可以设置一些项目实践课题，引导学生进行设计和研究。
课程思政教育在“水力学”课程教学中的设计与实践作者：崔玉洁刘伟王继保李卫明纪道斌来源：《教育教学论坛》2022年第12期[摘要] 水力学是研究以水为代表的液体在静止状态下的受力情况和宏观机械运动规律，并利用其解决实际工程技术问题的一门学科，是高等教育中涉水专业的主要专业核心课之一。
在传统专业课程教学过程中融入思想政治教育，可为大学生树立正确的世界观、人生观、价值观，是新时代立德树人的基本政治要求。
以“水力学”课程为例，基于课程的专业特点及育人目标，深入挖掘课程思政教育素材，提出“水力学”课程思政的建设举措，以及教学方法和教学评价的改进，以此增强学生对我国水力学应用的民族荣誉感，感受我国集中力量办大事的制度自信。
[关键词] 水力学;课程思政;教学案例;教学改革[基金项目] 2021年度三峡大学校级课程思政专题项目“水力学课程教学”（K2021001）[作者简介] 崔玉洁（1988—），女，湖北当阳人，博士，三峡大学水利与环境学院讲师，主要从事生态水利学研究;刘伟（1979—），女，江苏扬州人，博士，三峡大学水利与环境学院讲师，主要从事水力学研究;王继保（1976—），男，湖北宜昌人，博士，三峡大学水利与环境学院副教授，系主任（通信作者），主要从事水力学研究。
[中图分类号] G641 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）12-0092-04 [收稿日期] 2021-07-01引言青年学生是国家和民族发展的力量所在，青年强则国强，青年兴则国家兴。
目前高校大学生生活在信息爆炸的时代，他们思想活跃、爱好广泛，信息接触面广，但同时伴随着世界观、人生观、价值观还不太稳定，伴随着迷茫、困惑，亟须通过思想政治工作为学生答疑解惑[1]。
在宏观上，高校思想政治工作要回答为谁培养人、培养什么样的人、怎样培养人的根本问题;在微观上，高校思想政治工作要为学生解答怎么样理解人生、怎么样走人生之路、怎么样把个人的前途命运同国家的前途命运联系在一起[2]。
环境水力学环境水力学是一门多学科交叉学科，它集水文学、水质学、河流学、水土保持、河道工程和地理学等诸多学科为一体，综合研究人类活动影响下的河流、海洋、湖泊、水域、湿地等水环境的流体力学特性。
其中的水文学在环境水力学中起着核心的作用，河流水力学则是水文学的一个重要组成部分。
环境水力学研究的一个重要方面是河流的水文特征，比如水流的流出量、流速、深度形态特征以及水力结构参数，它也研究大陆水系的水文特征，比如河流源、分支、汇流等，大陆水系水库、湖泊、河岸水体和湿地联合形成的完整水文系统。
此外，环境水力学还涉及污染扩散、水土保持工程及其影响、水体生物学特性等，旨在更好的管理水系的全过程，减轻人类活动带来的环境污染和环境破坏，保障环境水资源的健康可持续利用。
环境水力学研究中，大量计算和数值模拟都很重要，这些模拟作为研究的重要工具和依据，其作用是建立比较准确的模型来表示水系中河道、湖泊、溪流和管渠、人类活动所造成的环境问题。
通过模型模拟，可以准确描述污染扩散的过程，从而为水环境的管理和保护提供依据。
环境水力学的关注点主要在水体流动环境，也就是水体内部的物质流动，以及水体外部的物质流入和流出。
比如：废水处理设备以及河流污染物的来源及分布状况，这种研究有助于提高环境水质，减少环境污染对生态系统的影响。
环境水力学的研究不仅对水环境的管理有重要的帮助，也为社会利益提供了可靠的服务。
比如把水力学计算与水资源利用进行结合，可以把水力学的理论应用到水利领域，促进水资源的可持续利用，为减少水资源浪费提供科学依据。
环境水力学是关注水环境管理过程中重要的一门多学科交叉学科，它研究和综合利用了水环境中的水文学、水质学、河流学、水土保持、排水工程等多学科知识，以把水资源管理科学、规范有效地运用，减少可能给社会带来的影响。
渗流计算水利水电工程的论文1渗流分析的基本理论1．1达西定律法国工程师Darcy经过渗透实践验证，渗流量q不只同截面面积a成正比例，还与水头耗损(h1－h2)正比，与渗径尺寸l成反比，带入土粒构造与流体特性的定性常数k。
1．2渗流连续方程渗流连续方程通常以质量守恒定律为基础，考虑可压缩土体的渗流加以引证，即渗流场中水在某一单元体内的增减速率等于进出该单元体流量速率之差。
对于每一个流动的过程而言，皆是在特定的空间流场之中发生的，沿着其边界发挥支配功能的条件，成为边界条件。
在开始进行研究的时候，在流场之内，流动的状态与其支配条件，成为初始条件。
边界条件与初始条件合称定解条件。
定解条件普遍是由室外测量数据或实验得出的，其对流动过程有着决定性功用。
找寻某个函数(假如水头)，让其在微分方程的条件下，又可以适应定解条件的便可认为是定解问题。
2渗流计算2．1计算目的坝体(堤身)浸润线的位置。
渗透压力、水力坡降和流速。
通过坝体(堤身)或坝(堤)基的渗流量。
坝体(堤身)整体和局部渗流稳定性分析。
2．2渗流计算的主要方法渗流计算求解方法一般可分为以下四种类型。
流体力学的解决方案:是一个严谨的解决方案，在边界条件符合定解时，能够算出渗流场中随便一点的值。
然而，解答的过程十分繁杂，并且适用范围窄，在现实运用上受到很多的制约。
水力学的解决方案:这种解法跟流体力学的解法有点相似。
就是根据某种假设，针对某种特殊的边界条件的进行的流体力学计算。
同样在实际工程应用上受到较多的制约。
模拟测试:根据以上那二种方式的劣势，对于现实中的.项目，原本常常经过水力学模拟测试来解答渗流问题。
数值模拟计算分析:通过计算机，在确定物理模型的情况下，第一步要求建立一个数学模型，然后利用相关模型对于具体问题进行求解，这有时也称为数值法，包括有限差分法和有限元法。
现在，以上这些渗流的计算手段里面水力学求解与有限元法在水利工程里面经常使用。
3水力学解法在水利水电工程上的运用对于上述问题利用水力学的方法进行求解，也就是利用流体力学的计算方法，进行一些边界条件的假设基础上进行，根据相关流体力学的要求，对于实际工况进行简化处理，还包括底层的渗透系数的简化处理等。
水利工程的建设对生态环境的影响和解决对策
赵志鹏
新疆农业大学 830052
摘要水利是属于国家基础建设的一个重要建设指标，它不仅是一个国家经济水平的重要衡量标准，更是关乎到国民经济可持续发展的重要因素。
目前，人们在意识到水利工程为人们带来方便的同时，也深深地意识到其对社会经济和生态环境产生了重要的影响。
尤其是在水利工程建设的过程中，它一般会破坏生态环境造成生态环境部平衡。
本文在肯定了水利工程建设巨大作用的同时进行了理性的思考，从规划、施工和运营三个阶段分别分析了水利水电工程对生态环境影响的诸多不利因素，提出了在水利水电工程建设中应避免或减少环境影响的措施。
关键词水利工程环境问题对策的探讨科学发展
引言为了合理利用水源到达兴利除害的目的，需要修建水利工程，消除水资源在时间和空间上分配不均匀的问题。
水利工程依法面能够发挥发挥防洪、灌溉、发电、供水、航运等综合效益，给人们的生产、生活点来给多的安全和便利；另一方面，兴修水利工程势必会给生态环境平衡带来不利的影响，产生一些负面影响，因此，应从规划、设计、施工、运行等方面防止降低这些负面影响。
1水利工程建设对自然环境的影响
1.1对水体的影响
一般来讲，水利工程都是修建在天然河道上，随着其修建河流长期演化而成的生态环境将会受到很大的破坏，使河流局部形态非连续化和中一化，改变了其多样性的特点，水利工程的修建也会改变河流的自然形态，导致局部河流水深等变化，使下游的水文泥沙发生变化，由于河流的水文、泥沙是影响河流生态环境的原动力，水库建成后内部水面宽、水流迟缓，当水体受太阳辐射时由于水面的反射率小于路面的反射率，水面辐射值降低，水库内将具有特殊的水温结构，而水温的变化则将会影响内部鱼类的繁殖，同时还将会影响内部水质，水利工程的修建将会导致局部水流降低，既使得水气界面交换速率及污染物迁移扩散能力降
低，导致水质自净能力下降。
并会使水体的沉降作用增强，因而水体内重金属沉降加速增大污染，对水体产生了很严重的破坏。
1.2对气候的影响
正常情况下, 大气环流控制地区性气候状况,但区域内大、中型水库及灌溉工程建成后,原先的陆地面积必定改变，对局部小气候会产生一定的影响,主要表现在对降雨、气温、风等的影响。
1.3.1 对降雨量的影响
水利工程的建成将会使降雨量有所增加，这是由于修建水库将会形成辽阔的水域,在阳光照射下,水的蒸发量增加，所以会导致降雨量增加。
同时，也会导致降雨地区分布发生变化，降雨分布发生改变的原因是水库低温效应,一般水的蒸发量加大,空气变得湿润。
有些地区的降雨量有所减少,而附近其他区域降雨则有所增加,一般来说,地势高的迎风面降雨增加,而背风面降雨则减少。
降雨时间的分布也会受到影响，一般来说，夏季水面温度低于气温,大气对流减弱,降雨量减少；但冬季水面较暖,大气对流作用增强,降雨量增加。
1.3.2 对气温的影响
水利工程建成以后,工程的下垫面由陆地面变为水面,与空气间的强度和能量交换方式都发生改变,从而导致气温发生变化,年平均气温整体升高，水利工程的建设对气温的影响不是十分明显，但也是不可忽略的。
1.4 对土壤的影响
水利工程对土壤环境的影响是利弊参半的，区域内通过筑堤建库、疏通水道等可保护农田免受洪水等淹没及冲刷等灾害，并可通过对天然径流与地表径流间的相互调节使得土壤内水分及土壤内的营养成分得到改善。
但在浸没区,因土壤中的通气条件很差,而造成土壤中的微生物活动减少,肥力下降,影响作物的生长，从而形成土地浸没。
还会由于水位上升引起地下水位上升,土壤出现沼泽化、潜育化,过分湿润致使植物根系衰败,呼吸困难，甚至导致死亡。
1.5 对水文的影响
水利工程修建后使下游河道的流量发生改变,从而对周围环境造成影响。
水利工程不仅存蓄了汛期洪水并且还将非汛期的基流截留了,使下游河道水位大幅
度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而破坏了生态环境。
水利工程可能会导致下游湖泊或池塘因为断绝水的来源而干涸；下游地区的地下水位下降；当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化；因河流流量减少,使得河流自净能力降低；。
同时水库渗漏也将导致其周围水文状况发生变化。
1.6 对地质的影响
水利工程修建后可能会触发地震、塌岸等不良地质灾害。
大型水利工程蓄水后可诱发地震。
其主要原因在于地壳应力的增加;水渗入断层,可增加断层之间的润滑程度;使岩层中空隙水压力增加。
水利工程蓄水后水位升高,岸坡土体的抗剪强度降低,易发生塌方、山体滑坡及危险岩体的失稳，从而产生库岸滑塌。
渗漏造成周围的水文条件发生变化,若水库为污水库或尾矿水库,则渗漏易造成周围地区和地下水体的污染，其对生态环境的破坏十分巨大。
2 水利工程建设对社会环境的影响
2.1 对人群健康的影响
很多疾病如阿米巴痢疾、伤寒、血吸虫病、霍乱等都与水环境直接或间接地有关。
水利工程建成后,原有陆地可能会变成湿地,利于蚊虫生存,就有可能导致疟疾病的流行。
水利工程的建设对生态环境的影响十分巨大，必须给予足够的重视，不然将会给人们带来方便的同时为人类带来灾难，我们需要重视环境问题，这样才能尽可能避免灾难的发生。
2.2 对移民的影响
三峡水库移民总数超过110 万人，淹没陆地面积632 km2 。
移民政策的调整表现为: ①将原计划在三峡库区就地后靠搬迁的部分农村移民,远迁到库区以外的经济发达的安全地区,至今已经搬迁移民近40 万,外迁的有10 万。
②对一批原计划搬迁重建的工矿企业实行破产或关闭,据资料统计,三峡库区原有1599 个工矿企业中有1013 个实行了破产或关闭，只有这样做才会使人民的生命安全得到保证。
2.3 对生物和文物的影响
我国是历史文明古国,文物古迹极多。
水利工程修建后可能对文物和景观带来影响,这一问题也需要我们的高度重视。
水库蓄水淹没原始森林,涵洞引水使河
床干涸,大规模工程建设对地表植被的破坏,都会改变原始生态系统,威胁多样生物的生存,甚至还加剧了物种的灭绝。
我们必须尊重大自然，不胡乱的开发，这样才能实施可持续发展战略。
3水利工程对生态环境影响的解决对策
3.1 建立环境影响评价制度
环境影响评价制度是指在某地区进行可能影响环境的工程建设，在规划或其他活动之前，对其活动可能造成的周围地区环境影响进行调查、预测和评价，并提出防治环境污染和破坏的对策，以及制定相应方案。
在进行水利工程建设时，实行环境影响评价制度，是实现经济建设、水利建设和环境建设同步发展的主要手段，水利工程建设项目不但要进行经济评价，而且要进行环境影响评价，科学地分析开发建设活动可能产生的环境问题，并提出防治措施。
通过环境影响评价，可以为水利工程建设项目合理选址提供依据，防止由于布局不合理给环境带来难以消除的损害。
在进行水利工程建设前，首先要进行环境状况调查，对当地的气候环境、水文、水质、土壤、水生生物、人口等进行调查。
其次就是根据调查的结果进行环境影响预测，对拟建水利工程建设可能对当地的环境能造成的影响进行预测，并预测造成影响的程度。
最后对拟建水利工程建设进行综合评价，对水利工程建设进行综合评价就是通过一定的原则和方法，从整体上评价拟建工程的各要素和过程可能对环境和社会环境的改变及改变程度，为比较选择方案提供依据。
3.2 把生态环境保护融入到水利建设工程的各个环节之中。
在水利工程建设中，我们要把生态环境保护融入到水利建设工程的各个环节之中。
在水利工程的设计阶段，我们应本着和谐发展的理念，为植物生长和动物栖息创造条件，同时为鱼类产卵提供条件以及为鸟类和水禽提供栖息地和避难所。
在工程的建设阶段，应优先考虑采用环保的技术措施，在水利工程建设时，要采用有利于植物生长、动物成长的环保材料。
在水利工程完成阶段，应建立水利工程环境影响监测和反馈机制，及时进行环境跟踪评价，发现有明显不良影响的，应及时采取改进措施，把破坏程度降到最低水平。
3.3 尽快建立和实施生态补偿机制
为防止和缓解水利工程建设对该区域的经济及生态平衡的破坏，应尽快建立和实施生态补偿机制。
由于水利工程的建设对该区域的经济造成很大的影响，尤其是对当地的生态环境造成很大的破坏，而且依靠当地自身的能力很难使生态得到平衡、经济得到发展。
因此，在水利工程建设方面，应实行生态补偿机制，坚持“谁损害，谁补偿”的原则，明确生态补偿的主体及补偿的范围。
在进行水利工程建设时，应在水利工程建设资金中提留一部分资金，用于对当地的生态进行补偿，来改善当地的生态环境，促进当地的生态平衡。
可以说构建生态补偿机制，还原生态以价值，不仅是缓解水利工程在建设过程中对环境的破坏，而且也有利于促进当地的经济发展，符合构建和谐社会的精神。
【参考文献】
[1] 朱党生. 水利水电工程环境影响评价[M]. 中国环境科学出版社, 2006
[2] 吴邦灿. 现代环境监测技术[M]. 中国环境科学出版社, 2005
[3] 国家环保总局. 中国环境保护21世纪议程[M]. 北京：中国环境科学出版社, 1995
[4] 孙林. 环境法与可持续发展[M]. 北京：中国环境科学出版社, 1996
[5] 高季章. 建立与生态环境友好的水电建设体系[J]. 中国三峡建设, 2004, (6)。
