2014年環(huán)境影響評(píng)價(jià)師技術(shù)方法考點(diǎn)復(fù)習(xí)十六

更新時(shí)間：2013-09-18 17:10:58 來(lái)源：|0

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摘要 2014年環(huán)境影響評(píng)價(jià)師技術(shù)方法

　　(七)掌握常用河流水質(zhì)預(yù)測(cè)模式的運(yùn)用

　　地面水水質(zhì)變化的預(yù)測(cè)方法，可分為四大類：數(shù)學(xué)模式法、物理模型法、類比分析法和專業(yè)判斷法。

　　常用的河流水質(zhì)模式及其選擇見(jiàn)下表：

河流及污染物特征	適用的水質(zhì)模式
1.持久性污染物(連續(xù)排放)
完全混合河段	河流完全混合模式
橫向混合過(guò)程段	⑴河流二維穩(wěn)態(tài)混合模式(直角坐標(biāo)系)
橫向混合過(guò)程段	⑵河流二維穩(wěn)態(tài)累積流量模式(累積流量坐標(biāo))
沉降作用明顯河段	河流一維穩(wěn)態(tài)模式，沉降作用近似為dc/dt=-K₃c(K₃為沉降速率)
2.非持久性污染物(連續(xù)排放)
完全混合河段	河流一維穩(wěn)態(tài)模式，一級(jí)動(dòng)力方程dc/dt=-K₁c(K₁為降解速率)
橫向混合過(guò)程段	⑴河流二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模式(直角坐標(biāo)系)
橫向混合過(guò)程段	⑵河流二維穩(wěn)態(tài)累積流量衰減模式(累積流量坐標(biāo))
沉降作用明顯河段	河流一維穩(wěn)態(tài)模式，沉降作用近似為dc/dt=-(K₁+K₃)c
3.溶解氧	河流一維DO-BOD耦分模式(如S-P模式)
4.瞬時(shí)源(或有限時(shí)段源)
中、小河流	河流一維準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模式(流量定常―污染負(fù)荷變化)
大型河流	河流二維準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模式

　　【水質(zhì)模型的空間維數(shù)】：①大多數(shù)的河流水質(zhì)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)采用一維穩(wěn)態(tài)模型。②大中型河流中的廢水排放，橫向濃度梯度(變化)較明顯，需要采用二維模型進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。③一般不采用三維模型。④在混合過(guò)程段下游河段(x>L)，可以采用一維模型;在混合過(guò)程段(x≤L)，應(yīng)采用二維模型。⑤不考慮混合距離的重金屬污染物、部分有毒物質(zhì)及其他保守物質(zhì)的下游濃度預(yù)測(cè)，可采用零維模型。⑥對(duì)于有機(jī)物降解性物質(zhì)，當(dāng)需要考慮降解時(shí)，可采用零維模型分段模型，但計(jì)算精度和實(shí)用性較差，最好用一維模型求解。

　　混合過(guò)程段長(zhǎng)度的計(jì)算公式：L=(0.4B-0.6a)Bu/[(0.058H+0.0065B)(gHi)½]

　　式中：L―混合過(guò)程段長(zhǎng)度，m;B―河流寬度，m;a―排放口距岸邊的距離，m;u―河流斷面平均流速，m/s;H―平均水深，m;g―重力加速度，9.81 m/s2;i―河流坡度。

　　河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模式預(yù)測(cè)方法：

　　1.河流稀釋混合模式

　　⑴點(diǎn)源：河水、污水稀釋混合方程：c= (cpQp+chQh)/(Qp+Qh)

　　式中：c―污水與河水混合后的濃度，mg/L;cp―排放口處污染物的排放濃度，mg/L;Qp―排放口處的廢水排放量，m3/s。ch―河流上游某污染物的濃度，mg/L;Qh―河流上游的流量，m3/s。

　　⑵非點(diǎn)源方程：對(duì)于沿程有非點(diǎn)源(面源)分布入流的情形，可按下式計(jì)算河段污染物的濃度：

　　c=(cpQp+chQh)/Q+Ws/86.4Q ;Q=Qp+Qh+Qsx/xs

　　式中：Ws―沿程河段內(nèi)非點(diǎn)源匯入的污染物總負(fù)荷量，kg/d;Q―下游x距離處河段流量，m3/s;Qs―沿程河段內(nèi)非點(diǎn)源匯入的水量，m3/s;xs―控制河段總長(zhǎng)度，km;x―沿程距離(0≤x≤xs)，km。

　　⑶考慮吸附態(tài)和溶解態(tài)污染指標(biāo)耦合模型。當(dāng)需要區(qū)分溶解態(tài)和吸附態(tài)的污染物在河流水體中的指標(biāo)耦合，應(yīng)引入分配系數(shù)(Kp)。其物理意義是在平衡狀態(tài)下，某種物質(zhì)在固液兩相間的分配比例。式中：Kp =X/c　　c―溶解態(tài)濃度，mg/L;X―單位質(zhì)量固體顆粒吸附的污染物質(zhì)量，mg/mg;Kp―分配系數(shù)，L/mg。對(duì)于有毒有害污染物，在已知其在水體中的總濃度的情況下，溶解態(tài)的濃度計(jì)算：c= cT/(1+KpS×10-6)

　　式中：c―溶解態(tài)濃度，mg/L;cT―總濃度，mg/L;S―懸浮固體濃度，mg/L;Kp―分配系數(shù)，L/mg。

　　2.河流的一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模式。對(duì)于溶解態(tài)污染物，當(dāng)污染物在河流橫向方向上達(dá)到完全混合后，描述污染物的輸移、轉(zhuǎn)化的微分方程為：

　　 QQ圖片20130918170948.jpg

　　式中：A―河流橫斷面面積：Q―河流流量;c―水質(zhì)組分濃度;DL―綜合的縱向離散系數(shù);SL―直接的點(diǎn)源或非點(diǎn)源強(qiáng)度：SB―上游區(qū)域進(jìn)入的源強(qiáng); SK―動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)化率，正為源，負(fù)為匯。

　　設(shè)定條件：穩(wěn)態(tài)(∂/∂t=0)，忽略縱向離散作用，上述微分方程的解：c=c0exp[-Kx/(86400u)] 　(6-7)

　　式中：c0―初始濃度，按點(diǎn)源河流完全混合模式求得，mg/L;u―河流流速，m/s;x―從計(jì)算初始點(diǎn)到下游計(jì)算斷面的距離，m;c―計(jì)算斷面的污染物濃度，mg/L。

　　3.Streeter-Phelps模式。是研究河流溶解氧與BOD關(guān)系的最早的、最簡(jiǎn)單的耦合模型。它的基本假設(shè)為：河流為一維恒定流，污染物在河流橫斷面上完全混合;氧化和復(fù)氧都是一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)是定常的，氧虧的凈變化僅是水中有機(jī)物耗氧和通過(guò)液-氣界面的大氣復(fù)氧的函數(shù)。Streeter-Phelps模式：

　　c=c0exp[-K1x/(86400u)]

　　D=[K1c0/(K2-K1)]{exp[-K1x/(86400u)]-exp[-K2x/(86400u)]}+D0exp[-K2x/(86400u)] (6-8)

　　其中，c0= (cpQp+chQh)/(Qp+Qh) (6-9) D0= (DpQp+DhQh)/(Qp+Qh) (6-10)

　　式中：Qp―廢水排放量，m3/s;Qh―河流流量，m3/s;D―虧氧量即DOf-DO，mg/L;D0―計(jì)算初始斷面虧氧量，mg/L;Dp、Dh―污水、上游來(lái)水中溶解氧虧值，mg/L;u―河流斷面平均流速，m/s;X―沿程距離，m;c―沿程濃度，mg/L。DO、DO

　　f―溶解氧、飽和溶解氧濃度，mg/L;K1、K2―耗氧、復(fù)氧系數(shù)，1/d。　　臨界氧虧點(diǎn)xC的位置為：

　　 QQ圖片20130918171004.jpg