《环境水力学（M3）》.pptVIP

例题 浓度分布 浓度分布 第 3 节 Streeter-Phelps 模型 模拟对象和应用条件 一维线性偏微分方程 氧垂曲线 S－P模型的各种修正 模拟对象和应用条件 模拟对象：BOD和DO 应用条件 恒定均匀流 BOD耗氧仅为微生物作用（符合一级反应动力学） BOD耗氧与氧亏成正比，氧亏的净变化仅是耗氧和通过水气界面复氧的函数。 污染负荷为常值。 一维线性偏微分方程 式中：u为河流断面平均流速，m/s; x为沿程距离，m； k1为耗氧系数，1/d; k2为复氧系数，1/d; C为BOD的沿程浓度， mg/L； Os为液体中溶解氧饱和浓度，mg/L; O为DO的沿程浓度，mg/L; D=Os-O为液体中的氧亏值，mg/L。 解析解 于是方程（1）解得： 解析解 于是方程（2）解得： 氧垂曲线 分 析 氧垂曲线的最低点C称为临界氧亏点 临界氧亏点的亏氧量称为最大亏氧值。 在临界氧亏点，耗氧和复氧平衡。 此后，耗氧量因污染物浓度减小而减少，复氧量相对增加，水中溶解氧增多。水质逐渐恢复。 求极值 S－P模型的各种修正 非稳态模型 Thamas修正 Dobbins-Camp修正 O’connor修正 非稳态模型 Thamas修正 考虑污染物的悬浮与沉降作用 Thamas模型的解析解 Dobbins-Camp修正 考虑底泥耗氧．藻类光合作用增氧P；和地表径流或底泥中有机物所引起的溶解氧变化速度R。 水质模型为 Dobbins-Camp模型的解析解 O’connor修正 将BOD分为碳化BOD和氮化BOD。 O’connor模型的解析解 讨论 从一维河流水质模型来说，当考虑非稳态情形，可根据条件，分别采用突发性瞬时排污的解析模型、阶梯状集中连续排污的解析模型或有限差分水质模型。 对于一维稳态河流的BOD—DO模型：通用性较强的是多宾斯—坎普（Dobbins-Camp）模型，它全面地考虑了河水中溶解的CBOD（或因地表径流引起CBOD的变化）的迁移和反应，同时还考虑了与此相应的耗氧作用，大气向河水的复氧作用、藻类的呼吸和光合作用等所引起的溶解氧变化。 讨论 除上述条件外，还可以忽略河水中悬浮物的沉浮作用（如排放的废水悬浮固体很少或已经沉淀处理，河流的流速较低等），则托马斯模型可以简化为斯特里特—菲尔普斯模型。 习题 试计算溶解氧在河流中的下垂情况。该河畔某城市将1.33m3/s的废水排入流量为8.5m3/s的河流中，河流平均流速为76.8km/d，河水温度为15℃，废水的BOD为200mg/L，河水的BOD为1.0mg/L，废水中不含溶解氧，而排放口上游河水中饱和度为90%，在20 ℃时k1=0.3d-1， k2=0.7d-1，其它水温时的k1 、k2可按下式计算。求最小溶解氧出现的位置。 已知 复习与思考 1、当研究河段的水力学条件满足( )时，可考虑应用零维水质模型。 A. 非恒定非均匀，洪水波 B. 恒定非均匀，形成污染带 C. 恒定均匀，充分混合 D.恒定均匀，非充分混合 2、最容易发生富营养化污染的水体是( )。 A．河流 B. 湖泊 C. 海洋 D．地下水 3、河流断面宽深比（　）可视为矩形河流。 A.　＝15　　B.　≥20　　C.　＝10　　D.　＜10 4、大气浓度预测公式中的σy,σz指 （　 ） A. 横向扩散系数和纵向扩散系数 B. 横向扩散系数和垂向扩散系数 C. 时间扩散系数和纵向扩散系数 D. 横向扩散参数和垂向扩散参数 5、产生紊动混合的主要因素是 ( ) A. 风力 B. 水力坡度 C. 密度差异 D. 温度差异 6、下列说法不正确的是（　 ） A. 物理过程：指污染物在水体中的混合稀释和自然沉淀过程 B. 化学过程：指污染物在水体中发生的理化性质变化等化学反应，对水体净化起作用的主要是氧化还原反应 C. 生物自净过程：微生物在溶解氧充分的情况下，将一部分有机污染物当食饵消耗掉，将另一部分有机物氧化分解为无害的简单无机物 D. 紊动扩散：指水流的紊动作用引起的水中污染物自低浓度向高浓度区域扩散过程 7、在河流中，影响污染物输移的主要物理过程是（　 ） A. 随流输运 B. 横向扩散 C. 纵向扩散 D. 以上三者 8、河流稀释混合模式中，点源稀释混合模