1. 本选题研究的目的及意义
随着社会经济的快速发展，水污染问题日益严重，水体富营养化现象频发，对生态环境和人类健康构成威胁。
自然水域曝气作为一种有效的物理修复技术，通过向水体中注入空气，促进水体复氧和污染物降解，改善水质，恢复水体生态平衡，具有成本低、操作简单等优点，在水环境治理领域得到广泛应用。
然而，自然水域曝气的效果受到气泡羽流形成特性的显著影响。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，自然水域曝气技术得到快速发展，国内外学者对气泡羽流形成特性进行了广泛研究，取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在气泡羽流形成特性方面开展了大量研究工作。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，深入分析自然水域曝气过程中气泡羽流的形成特性，主要内容包括：
1.气泡羽流形成机理研究:分析气泡上升运动、气泡与水体相互作用、羽流形态演变等过程，阐明气泡羽流形成的物理机制。
2.影响因素分析:研究曝气流量、曝气深度、水体流速、水体性质、曝气器类型等因素对气泡羽流形态、速度、尺寸分布等特性的影响规律。
3.气泡羽流特性与曝气效率关系研究:建立气泡羽流特性与氧转移效率、水体混合效果之间的定量关系，揭示气泡羽流特性对曝气效果的影响机制。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，并利用图像处理技术对气泡羽流特性进行定量分析。
1.实验研究:-构建自然水域曝气模拟实验装置，模拟不同曝气流量、曝气深度、水体流速、水体性质等条件下的曝气过程。
-利用高速摄像机记录气泡羽流的形成过程，获取气泡羽流形态、速度等参数。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.自然水域环境条件下的气泡羽流特性研究:与以往研究大多集中在理想水体环境条件不同，本研究将重点关注自然水域复杂环境条件对气泡羽流形成特性的影响，更贴近实际应用场景。
2.实验研究与数值模拟相结合:综合运用实验研究和数值模拟方法，相互验证、相互补充，更全面、深入地揭示气泡羽流形成机制及影响因素。
3.气泡羽流特性与曝气效率关系的定量研究:建立气泡羽流特性与氧转移效率、水体混合效果之间的定量关系，为优化曝气工艺参数、提高曝气效率提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 王振波, 陈超. 曝气方式对水库水体复氧效果的影响[j]. 水资源保护, 2022, 38(4): 108-114.
2. 谢彩香, 郭晓娜, 梁栋, 等. 基于气泡羽流理论的复氧曝气器设计与应用[j]. 中国给水排水, 2022, 38(11): 110-114.
3. 张颖, 陈超, 许航. 水库水体溶解氧时空分布模拟研究[j]. 水利水电科技进展, 2022, 42(01): 1-8.
