水體中污染物濃度分布模型

1、污染物濃度分布模型污染物濃度分布模型水質(zhì)模型是一個用于描述物質(zhì)在水中混合、遷移等變化過程的數(shù)學方程，即描述水體中污染物與時間、空間的定量關系。水質(zhì)模型按照水域類型、水質(zhì)組分、水力學以及排放條件等不同因素劃分具有不同的分類。當污染物排放入水體中后，會經(jīng)歷一個混合的過程，直至完全混合均勻，如圖1所示。圖1污染物排放入水體中混合示意圖在環(huán)境介質(zhì)中處于穩(wěn)定流動狀態(tài)和污染源穩(wěn)定排放的條件下，環(huán)境中的污染物分布狀況也是穩(wěn)定的。這時，污染物在某一空間

2、位置的濃度不隨時間變化，這種不隨時間變化的狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)。基于水質(zhì)運移、擴散、物質(zhì)降解等基礎理論，產(chǎn)生了眾多穩(wěn)態(tài)環(huán)境下的水質(zhì)模型。下面將介紹四種主要的水質(zhì)模型以及各自的適用范圍：1.完全混合模型完全混合模型完全混合模型適合無支流和其他排污口進入的河流，下游某點廢水和和河水中的持久性污染物在整個斷面上達到了均勻混合。在最早出現(xiàn)的水質(zhì)完全混合斷面有：hhPPEPCQCQCQQ???式中：Qh河水流量，m3s；Ch河水背景段的污染物濃度，mgL

3、CP廢水中污染物的濃度，mgLg重力加速度，9.81ms2I河流坡度如果考慮彌散作用，一維穩(wěn)態(tài)模型的表達式為：??1204km=186400uuexp1mx2DCCD????????式中：C下游某一點的污染物濃度，mgLC0完全混合斷面的污染物濃度，mgLu河水的流速Dx方向上的擴散系數(shù)，m2sk1污染物降解的速率常數(shù)(1d)x下游某一點到排放點的距離，m如不考慮彌散作用，則有：01x=exp(k)86400uCC?式中：C下游某一點的

4、污染物濃度，mgLC0完全混合斷面的污染物濃度，mgLu河水的流速，msk1污染物降解的速率常數(shù)(1d)x下游某一點到排放點的距離，m4.二維模型二維模型在利用數(shù)學模式預測河流水質(zhì)時，充分混合段可以采用一維模式或零維模式預測斷面平均水質(zhì)；混合過程段需采用二維模式進行預測。混合過程段位于完全混合段之前，完全混合段是指污染物濃度在斷面上均勻分布的河段，當斷面上任意一點的濃度與斷面平均濃度之差小于平均濃度的5%時，可以認為達到均勻分布。污水進