第二節(jié)水環(huán)境影響預(yù)測方法
㈠預(yù)測方法概述⒈預(yù)測方法簡介⑴數(shù)學(xué)模式法:數(shù)學(xué)方程,定量,比較簡便,應(yīng)首選⑵物理模型法:環(huán)境模型模擬實驗,定量,再現(xiàn)性好,但耗人、財、物、時⑶類比分析法:定性或半定量,級別低時用⑷ 專業(yè)判斷法:定性2.水質(zhì)預(yù)測因子篩選,河流水體ISE=CpiQpi/〔(Csi-Chi)Qhi〕⒊預(yù)測條件的確定⑴受納水體的水質(zhì)狀況⑵擬預(yù)測的排污狀況⑶預(yù)測的設(shè)計水文條件⑷水質(zhì)模型參數(shù)和邊界條件
㈡河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模式預(yù)測方法1.正常設(shè)計條件下河流稀釋混合模式⑴點源,河水、污水稀釋混合方程,持久污染物,河、污完全混合:C=(CpQp+ChQh)/( Qp+Qh)⑵非點源:C=(CpQp+ChQh)/Q+(Ws/86.4Q),Q=Qp+Qh+(Qs/XsX)⑶考慮吸附態(tài)和溶解態(tài)污染指標(biāo)耦合模型,分配系數(shù)Kp=X/c⒉河流的一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模式⒊Streeer-Phelps(S-P)模式:研究河流溶解氧與BOD關(guān)系最早、最簡單耦合模型;炯僭O(shè)為:河流一維恒定,完全混合;氧化和復(fù)氧都時一級反應(yīng),反應(yīng)速率定常⒋河流二維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模式⑴二維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)方程⑵連續(xù)點源的河流二維水質(zhì)模式⒌常規(guī)污染物瞬時點源排放水質(zhì)預(yù)測模式⑴瞬時點源的河流一維水質(zhì)模式⑵二維水質(zhì)模式⒍有毒有害污染物(比重≤1)瞬時點源排放預(yù)測模式
㈢湖泊、水庫水環(huán)境影響預(yù)測方法⒈湖泊水庫水質(zhì)箱模式⒉湖泊水庫的富營養(yǎng)化預(yù)測模型⑴Vollenweider負(fù)荷模型:最早提出P負(fù)荷與水體中藻類生物量存在一定關(guān)系⑵Dillon負(fù)荷模型:估算春節(jié)對流時期P的湖內(nèi)平均濃度。
㈣河口海灣水環(huán)境影響預(yù)測方法⒈潮汐河流一維水質(zhì)預(yù)測模式⒉潮汐河口二維水質(zhì)預(yù)測模式⒊海灣二維水質(zhì)預(yù)測模式。
第三節(jié) 河流水質(zhì)模式的應(yīng)用
㈠河流水質(zhì)模型選擇⒈水質(zhì)模型的空間維數(shù):多采用一維穩(wěn)態(tài)模型⒉水質(zhì)模型的時間尺度:⑴穩(wěn)態(tài)⑵準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)⑶動態(tài),多采用穩(wěn)態(tài)、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)⒊污染負(fù)荷、源和匯⑴來自城市污水處理廠的點源⑵來自工礦企業(yè)的點源⑶來自城市下水道的城市徑流⑷非點源⑸河流上游或支流帶入的污染物⑹河床內(nèi)的源和匯(污染物沉積、再懸浮、底泥耗氧、藻類產(chǎn)氧)⒋模擬預(yù)測的河段范圍⒌流動及混合輸移⒍模型中的變量和動力學(xué)結(jié)構(gòu)⑴持久性污染物(在環(huán)境中難降解、毒性大、易長期累積的有毒物質(zhì))⑵非持久性污染物(一般采用一階反應(yīng)動力學(xué)反應(yīng)衰減規(guī)律)⑶酸和堿(PH表征)⑷廢熱(以溫度表征)⒎常用的河流水質(zhì)模式:⑴持久性污染物(連續(xù)排放)①完全混合河段:河流完全混合模式②橫向混合過程段:A河流二維穩(wěn)態(tài)混合模式B河流二維穩(wěn)態(tài)累積流量模式③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=-k3c⑵非持久性污染物(連續(xù)排放)①完全混合河段:河流一維穩(wěn)態(tài)模式,一級動力學(xué)方程dc/dt=-k1C②橫向混合過程段A河流二維穩(wěn)態(tài)衰減模式(直角坐標(biāo)系)B河流二維穩(wěn)態(tài)累積流量衰減模式(累積流量坐標(biāo))③沉降作用明顯河段:河流一維穩(wěn)態(tài)模式,dc/dt=-(k1+k3)c⑶溶解氧:河流一維DO-BOD藕分模式 (如S-P)⑷瞬時源①中小河流:河流一維穩(wěn)態(tài)模式(流量定常-污染負(fù)荷變化)②大型河流:河流二維準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模式
㈡河流水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法
公式計算和經(jīng)驗估值
室內(nèi)模擬實驗測定
現(xiàn)場實測
水質(zhì)數(shù)學(xué)模型
1. 單參數(shù)測定方法⑴耗氧系數(shù)K1的單獨估值方法①兩點法k1=86400/△xLnCA/CB②多點法③kol法⑵復(fù)氧系數(shù)K2的單獨估值方法①歐康那-道賓斯公式②歐文斯經(jīng)驗式③丘吉爾經(jīng)驗式⑶K1K2的溫度校正⑷混合系數(shù)經(jīng)驗公式①泰勒法求混合系數(shù)②費希爾法求縱向離散系數(shù)⑸混合系數(shù)示蹤實驗2.多參數(shù)優(yōu)化法3.沉降系數(shù)K3和綜合縮減系數(shù)K的估值方法
㈢水質(zhì)數(shù)學(xué)模型的標(biāo)定與檢驗⒈概念⒉標(biāo)定⒊檢驗