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(五)掌握河流水质预测参数的确定方法
确定方法有:公式计算和经验估值、室内模拟实验测定、现场实测、水质数学模型测定。
1.单参数测定方法
⑴耗氧系数K1的单独估值方法
①实验室测定法:K1=K1´+(0.11+54i)u/h
式中: —实验室测定的耗氧系数;i—河流底面坡度;u—流速;h—水深。
②两点法:K1=86400u/?x×ln (CA/CB)
式中:CA—断面A或r=rA时的污染物平均浓度。CB—断面B或r=rB时的污染物平均浓度。
③多点法(m≥3):
⑵复氧系数K2的单独估值方法—经验公式法
①欧康那-道宾斯公式
②欧文斯等人经验式:K2(20℃)=5.34u0.67/H1.85(0.1m≤H≤0.6m,u≤1. 5m/s)
③丘吉尔经验式:K2(20℃)=5.03u0.696/H1.673(0.6m≤H≤8m,0.6m/s≤u≤1. 8m/s)
⑶K1、K2的温度校正:K1或2(T)= K1或2(20℃)θ(T-20)
温度常数θ取值范围:对K1,θ=1.02~1.06,一般取1.047;对K 2,θ=1.015~1.047,一般取1.024。
⑷混合系数的经验公式单独估算法
①泰勒法求横向混合系数:My=(0.058h+0.0065B)(ghi)½ (B/h≤100)
②费希尔法求纵向离散系数:DL=0.011u2B2/(hu*) [其中:u*=(ghi)½ ]
⑸混合系数的示踪试验测定法:示踪实验法是向水体中投放示踪物质,追踪测定其浓度变化,据此计算所需要的各环境水力参数的方法。示踪物质有无机盐类、萤光染料和放射性同位素等。
示踪物质的选择要求:
①在水体中不沉降、不降解,不产生化学反应;
②测定简单准确
;③经济;④对环境无害。
示踪物质的投放方式有瞬时、有限时段和连续恒定投放三种。连续恒定投放时,其投放时间(从投放到开始取样的时间)应>1.5xm/u(xm为投放点到最远取样点的距离)。瞬时投放具有示踪物质用量少,作业时间短,投放简单,数据整理容易等优点。
2.多参数优化法所需数据:①各测点的位置,各排放日的位置,河流分段的断面位置。
②水文方面:u,Qh,H,B,i,umax。
③水质方面:拟预测水质参数在各测点的浓度以及数学模式中所涉及的参数。
④各测点的取样时间。
⑤各排放口的排放量、排放浓度。⑥支流的流量及其水质。
3.沉降系数K3和综合削减系数K的估值方法
⑴利用两点法确定K1+ K3或K;⑵利用多点法确定K1+ K3或K;⑶利用多参数优化法确定K3、K。
(六)熟悉选择水质预测因子的基本方法
水质影响预测的因子选择依据:
①CP的工程分析、
②受纳水体的水环境状况、
③评价工作等级、
④当地环境管理的要求等进行筛选和确定。水质预测因子选取的数目应既能说明问题又不过多,一般应少于水环境现状调查的水质因子数目。筛选出的水质预测因子,应能反映拟建项目废水排放对地面水体的主要影响和纳污水体受到污染影响的特征。对于河流水体,可按下式将水质参数排序后从中选取:
ISE=cpiQpi/(csi-chi)Qhi ISE值是负值或者越大说明CP对河流中该项水质参数的影响越大。
(七)掌握常用河流水质预测模式的运用
地面水水质变化的预测方法,可分为四大类:数学模式法、物理模型法、类比分析法和专业判断法。
常用的河流水质模式及其选择见下表:
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河流及污染物特征
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适用的水质模式
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1.持久性污染物(连续排放)
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完全混合河段
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河流完全混合模式
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横向混合过程段
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⑴河流二维稳态混合模式(直角坐标系)
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⑵河流二维稳态累积流量模式(累积流量坐标)
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沉降作用明显河段
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河流一维稳态模式,沉降作用近似为dc/dt=-K3c(K3为沉降速率)
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2.非持久性污染物(连续排放)
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完全混合河段
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河流一维稳态模式,一级动力方程dc/dt=-K1c(K1为降解速率)
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横向混合过程段
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⑴河流二维稳态混合衰减模式(直角坐标系)
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⑵河流二维稳态累积流量衰减模式(累积流量坐标)
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沉降作用明显河段
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河流一维稳态模式,沉降作用近似为dc/dt=-(K1+K3)c
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3.溶解氧
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河流一维DO-BOD耦分模式(如S-P模式)
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4.瞬时源(或有限时段源)
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中、小河流
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河流一维准稳态模式(流量定常—污染负荷变化)
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大型河流
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河流二维准稳态模式
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