Numerisk modell för spridning av avloppsvatten

vattenytan. På varierande avstånd bakom diffusorn bogserades ett nätverk av totalt 100
mätprober. Färgämneskoncentrationen uppmättes med Kolorimeter vilket gjorde att man
kunde beräkna hur koncentrationen varierade med avståndet från diffusorn.
Sidorna av bassängen var av akrylplast vilket också möjliggjorde fotografering av
experimenten. Sammanlagt utfördes 100 experiment med 50 olika variationer av
utsläppsflöde, densitet och strömhastighet. Även avstånden mellan utsläppshålen på
diffusorn varierades samt diffusorns vinkel mot strömmen.
Figur 2. Roberts (1989a) försöksuppställning.
Roberts delar in bildandet av en avloppsvattenplym i två områden där olika
omblandningsprocesser dominerar. Nära diffusorn påverkas omblandningen främst av
turbulens genererat av rörelsemängden i utsläppsflödet och dess interaktion med den
omgivande strömmen. Detta område kännetecknas av en relativt snabb utspädning och
benämns det initiala omblandningsområdet (”the initial mixing region”). I detta område
ökar också plymens tjocklek med avståndet till den punkt där turbulensen kollapsar varefter
plymtjockleken förblir konstant eller minskar något. Att turbulensen kollapsar betecknar
också slutet på det initiala omblandningsområdet och den utspädning som uppnåtts där
kallas för den initiala utspädningen. Roberts experiment och slutsatser berörde framförallt
detta område.
Längre bort från diffusorn styrs omblandningen främst av att vatten tränger in i plymen på
grund av omgivande strömmar och utspädningen sker här betydligt långsammare.
Resultaten av experimenten visar bl. a. att den initiala utspädningen inte påverkas av
rörelsemängden i utsläppsflödet eller själva diffusorn utformning (avstånd mellan hålen
etc.). Roberts presenterar följande uttryck för plymens bredd i de fall där strömriktningen
är parallell med diffusorn:
avstånd nedströms från diffusorn
En variant av Froudes tal
7
(5)