水质模型计算题

x=1km 处的BOD5和DO值。
具有排污口的河段BOD-DO水质模型：
BOD5：
B2

B1
1

0.0116
K1 U
x
0.0116B
B* B1Q

DO：
c2

c1
1

0.0116
(
K1
B1
K c1U
2
D1)Βιβλιοθήκη x0.0116
C* c1Q


河流稀释比
������
=
������ ������+������
80
= 4.2 × 107������/������ = 4.2 × 104������������/������
−0.5×1
（1）BOD5 ： Bx=1=20 x ������ 20 =19.51mg/L
（2）氧亏量：
Dx=1=10..05−×02.05 ×
−0.5×1
−1.0×1
������ 20 − ������ 20
−1.0×1
+ 1 × ������ 20 =1.43mg/L
（3）临界氧亏量：
cx

c0
u exp
2Ex
1
1
4kEx u2


x
带入 c0=20mg/l，U=20km/d，K=2d-1，Ex=1m2/d 得 x=1km时， cx=1=18.10mg/L
x=3km时， cx=3=14.82mg/L x=5km时， cx=5=12.13mg/L
第五章 水质模型 课后题详解
环境水利学
1.一均匀河段，有一含BOD5的废水从上游段流入，废水流量q=0.2m³/s， 相 应 c2=200mg/L ， 大 河 流 量 Q=2.0m³/s ， 相 应 c1=2mg/L ， 河 流 平 均 流 速 U=20km/d，衰减系数K1=2d-1，扩散系数Ex=1m2/d，试推算废水入河口一下 1km，3km，5km处的BOD5浓度值。
得 c2=7.24mg/L
4.某河流岸边有一排污口（在河段下端面），大河流量Q=10m³/s，排污口污 水流量q=0.8m³/s。大河来流的污染物浓度c0=6mg/L，本河段水质标准 cN=12mg/L,河段长x=1.2km，K=0.25d-1，河段平均流速U=0.6m/s,求该河段水 环境容量Wp。若排污口每日入河的实际污染负荷总量为7200kg/d，试确定该 河段排污量是否需要削减，以及削减总量。
（1）只有一个排污口的河段水环境容量：
W
P

86.4
C

N
C0 Q
K
x U
C0Q
带入cN=12mg/L，������
=
10 10+0.8
=
0.926，c0=6mg/L，Q=10m³/s，
K=0.25d-1，
U=0.6m/s，x=1.2km
得
������������ = 86.4 ×
安全容积法：按维持水环境质量标准的污染物排放总量进行计算。
取枯水期湖库容积等于安全容积 V=2×108 m³
计算公式：
������
=
1 ∆������
������������ − ������0
������ + ������������������������ + ������������������
一维水质模型：污染物浓度只沿水流方向变化，忽略横向与垂向的对流
排污量恒定，零维水质模型：
扩间变散化，，河且流由为生均化匀作流用，������0引而= ���起���且���������2���的++平������污������均������1染=污0物染.2降×物20解0.浓20符++度22合.0和×一纵2级=向2动0离���力������散���/衰������系减数规E律x均。不随时
=
505+01=0.98
带入B1=20mg/L， K1=0.5d-1， U=20km/d，B*=4320kg/d，Q=50m³/s，������=0.98， x=1km
得 B2= 20.58mg/L
起始断面DO：c1=8.38-1=7.38mg/L（25℃饱和溶解氧8.38mg/L），K2=1.0d-1， D1=1mg/L，c*=72kg/d
7200kg/d > 6013.44kg/d ，削减7200-6013.44=1186.56kg/d
5.若某水库枯水期库容为 2×108 m³，枯水期80d，该湖水质标准BOD5浓度 cN=3mg/L，BOD5起始浓度c0=12mg/L，枯水期从湖中排出流量q=1.5 × 106 m3 /s， K=0.1d-1。试求水库BOD5的环境容量。
K---污染物质自然衰减系数
带入∆������=80d， ������������=3mg/L， ������0=12mg/L，V=2×108 m³, K=0.1d-1,
q=1.5× 106 m3/s 得 ������ = 1 × 3 − 12 × 2 × 108 + 0.1 × 3 × 2 × 108 + 3 × 1.5 × 106
2. 一均匀河段，有一含BOD5的废水稳定流入，河水流速U=20km/d，起始断 面BOD5和氧亏量分别为B1=20mg/L，D1=1mg/L，K1=0.5d-1，K2=1.0d-1试用S-P 模型计算 x=1km 处的河流BOD5浓度、氧亏量、最大氧亏量及其出现的位置。
对于河流任一下游断面（x=1km），S-P水质模型 临界氧亏量
Dc

K1 K2
B eK1tc 1

K1 K2
B1 exp k1tc
出现时间：������������
=
1 ������1−������2
ln
������2 ������1
1 + ������1 ������2−������1
������1������1
=1.48d
=4.77mg/L
（4）出现位置：������������ = ������������ × U=29.6km
3.一均匀河段，河水流速U=20km/d，起始断面BOD5和氧亏量分别为B1=20mg/L， D1=1mg/L，K1=0.5d-1，K2=1.0d-1，大河流量Q=50m³/s，河段内一排污渠汇入， 排污流量q=1.0m³/s，污染负荷B*=4320kg/d，c*=72kg/d，用BOD-DO模型计算
12 0.926
−
6
×
10
+
0.25
×
1.2 0.6
×
6
×
10=6042.54kg/d
7200kg/d > 6042.54kg/d ，削减7200-6042.54=1157.46kg/d
（2）m值法（标准稀释系数）：������ = 1 + ������ − ������������ = 1 + ������ − ������ ������0 = 7.25
BOD衰减方程： Bx B1 exp K1 x / u
亏氧方程：
Dx

K 1 B1 K2 K1
exp
K1x / u exp
K2 x / u
D1 exp
K2 x / u
带入x=1km，B1=20mg/L， K1=0.5d-1， U=20km/d， K2=1.0d-1， D1=1mg/L
������ ������ ������������
允许排放浓度 ：
���������′���= ������������������ = 7.25 × 12 =87mg/L
������������ = 86.4���������′��������� = 86.4 × 87 × 0.8 = 6013.44������������/������