我国沿海人口密集、工业发达,近岸海域环境质量不容乐观。市政污水、工业废水及电厂温排水对水环境的影响是关系沿海经济发展与海洋生态文明建设相容发展的关键问题。为减轻对近岸的影响,通常采用离岸深水排放技术,通过放流系统将污废水、温排水送至末端扩散器再排入海域。国外污水排放水深一般都比较大,可以达到几十米甚至百米左右。我国沿海近岸水深相对较浅,对初始稀释不太有利。Γ型扩散器是比较典型的一种扩散器,但目前缺乏针对我国沿海水深、水动力特征开展的系统研究。本文在资料调研分析基础上,结合我国沿海近岸水深、潮流等条件,采用CORMIX模型、水槽实验及三维数学模型相结合的方法,系统深入地研究了Γ型单喷口、多喷口扩散器出流掺混稀释特性、关键参数对稀释效果的影响规律、射流空间涡流结构及浓度(温度)分布的演变规律。研究成果可为扩散器设计、环境影响评估提供参考依据,具有比较重要的工程实用价值,同时也为更加深入地了解Γ型扩散器掺混稀释机理提供了科学依据,具有一定的学术意义。本文取得的主要成果如下:(1)采用CORMIX模型,系统开展了单喷口与多喷口扩散器出流初始稀释特性研究,分析了出流流速、出流方向、喷管数量、扩散器长度、环境流条件等关键参数的影响规律,为后续更加深入地研究扩散器掺混稀释规律奠定了基础。(2)采用水槽实验方法深入研究了单喷口、多喷口扩散器出流掺混稀释特性,给出了射流扩展形态,沿程断面分布特征、稀释特性以及射流轴线稀释度,揭示了喷管数量、喷管间距、环境流速、出流密度弗汝德数对多孔射流稀释特性的影响规律,探讨了单喷口扩散器逆流排放的稀释效果,初步检验了 CORMIX模型的适用性。(3)依据水槽实验成果选择三种常见的紊流模型进行了验证及对比计算,采用较为适宜的RNG紊流模型开展了Γ型单喷口、多喷口扩散器射流的三维模拟计算,揭示了射流空间涡流结构、等温面结构的随流演变过程及掺混稀释特性,更深入地研究了喷管数量、喷管间距、出流流速、环境流条件、出流密度弗汝德数对多喷口扩散器射流轴线及轴线稀释度的影响规律,并结合实验成果进一步总结分析了 CORMIX模型的适宜性及其应用范围、条件。