《环境质量评价与系统分析》课程教学资源（PPT教学课件）06 水环境质量评价和影响预测

6.2.3守恒污染物在均匀流场中的扩散模型 1.均匀流场中的扩散方程 在均匀流场中的一维扩散方程成为:C02C OC D at ax 水深方向(z方向)均匀混合,X方向和 y方向存在浓度梯度时,二维扩散方程: ac 02C02c 0c aC -=D at x ox O DxX坐标方向的弥散系数;uX方向的流速分量;D,y坐 标方向的弥散系数;4y方向的流速分量

6.2.3 守恒污染物在均匀流场中的扩散模型 1. 均匀流场中的扩散方程 x C u x C D t C x x   −   =   2 2 y C u x C u y C D x C D t C x y x y   −   −   +   =   2 2 2 2 在均匀流场中的一维扩散方程成为： 水深方向(z方向) 均匀混合，x 方向和 y 方向存在浓度梯度时，二维扩散方程： Dx—— x 坐标方向的弥散系数；ux—— x方向的流速分量；Dy—— y 坐 标方向的弥散系数；uy—— y方向的流速分量

6.2.3守恒污染物在均匀流场中的扩散模型 2无限大均匀流场中移 流扩散方程的解csD9C+DC 2 若在无限大均匀流场中,坐标原点设在污染物排放点,污染物浓度的 分布呈高斯分布,则方程式的解为 Q y u exp uh 4cD,x/u 4Dx 式中Q是连续点源的源强(g/s),结果C 一的单位为(gm3=mg八L)

6.2.3 守恒污染物在均匀流场中的扩散模型 2 无限大均匀流场中移 流扩散方程的解 2 2 2 2 y C D x C D x C u x y   +   =   （6-13） 若在无限大均匀流场中，坐标原点设在污染物排放点，污染物浓度的 分布呈高斯分布，则方程式的解为。 式中 Q 是连续点源的源强 (g/s)，结果C 的单位为(g/m3= mg/L)。         = − D x y u uh D x u Q C y 4 y exp 4 / 2 

y1虚源 B 1)无限大流场 y{2无限流场 〔3〕两岸反射 考虑河岸反射时移流扩散方程的解 2 C(x, y)=.i-d expl x/u 4Dx 河宽为B,只计河岸一次反射时的二维静态河流岸边排 放连续点源水质模型的解为 20 C(x,y)=元 y2n(-(2B-y)2n uh 4rDxLu4Dx4D x

                − − +         = − D x B y u D x y u uh D x u Q C x y y y 4 y (2 ) exp 4 exp 4 / 2 ( , ) 2 2  河宽为 B，只计河岸一次反射时的二维静态河流岸边排 放连续点源水质模型的解为 考虑河岸反射时移流扩散方程的解         = − D x y u uh D x u Q C x y y 4 y exp 4 / ( , ) 2  2

完成横向均匀混合的距离 断面上河对岸浓度达到同一断面最 大浓度的5%,定义为污染物到达对岸 0.0675B 这一距离称为污染物到达对岸的纵向 距离, 若断面上最大浓度与最小浓度之差不超过5%,认为达到均匀混合。 完成横向均匀混合的断面的距离称为完全混合距离 一中心排放情况,L= 岸边排放情况,L=04B2 D

完成横向均匀混合的距离 断面上河对岸浓度达到同一断面最 大浓度的5％，定义为污染物到达对岸。 这一距离称为污染物到达对岸的纵向 距离， y b D uB L 2 0.0675 = 若断面上最大浓度与最小浓度之差不超过5％，认为达到均匀混合。 完成横向均匀混合的断面的距离称为完全混合距离。 y m D uB L 2 0.1 = y m D uB L 2 0.4 = 中心排放情况， 岸边排放情况

例6-2 口在河流岸边有一连续稳定排放污水口,河宽 6.0m,水深0.5m,河水流速0.3m/s,横 向扩散系数Dy=0.05m2/s,求污水到达对 岸的纵向距离Lb和完全混合的纵向距离Lm 若污水排放口排放量为80g/s。说明在到 达对岸的纵向距离L断面浓度C(Lb,B)、 C(Lb,0),完全混合的纵向距离断面浓度 C(Lm,B)、C(Lm,0)各是多

例6-2  在河流岸边有一连续稳定排放污水口，河宽 6.0m，水深 0.5m，河水流速0.3m/s，横 向扩散系数Dy=0.05m2/s，求污水到达对 岸的纵向距离Lb和完全混合的纵向距离Lm。 若污水排放口排放量为 80g/s。说明在到 达对岸的纵向距离Lb断面浓度C(Lb ,B)、 C(Lb ,0), 完全混合的纵向距离断面浓度 C(Lm,B)、C(Lm,0)各是多少？