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习 题-41、已知河流流速为 0.6m/s，河宽 16m，水深 1.6m，横向扩散系数 Dy = 0.05m2/s；岸边有一连续稳定污染源，污水排口排放量 120g/s，求污水到达对岸的纵向距离 Lb(以浓度达同断面最大浓度的5%计)，和完全混合的纵向距离Lm；并求到达对岸的断面浓度C(Lb,B)、C(Lb,0), 和完全混合断面浓度C(Lm,B)、C(Lm,0)各是多少？解：污水到达对岸的纵向距离Lb=0.0675uB2Dy=207.36m岸边排放完全混合的纵向距离，因为污物属于岸边排放，所以选用公式：Lm=0.4uB2Dy=1228.8m不考虑一次反射是的二维静态河流岸边排放连续点源水质模型的解为：C(x,y)=2Quh4Dyx/uexp-y2u4Dyx+exp-2B-y2u4Dyx解得：CLb,B=C207,16=0.42g/l CLb,0=C207,0=8.5g/l CLm,B=C1228.8,16=3.75g/l CLm,0=C1228.8,0=3.8g/l2、已知河流流速为 0.3m/s，河宽 12m，水深 0.8m，若水温为 25, 起始断面上BOD5 浓度为 36mg/L，DO为 5mg/L，BOD衰减速度常数 Kd =0.15 1/d, 水中的复氧速度常数 Ka =0.24 1/d, 计算临界氧亏点的距离，临界点的DO，BOD5的值。如果S-P模型失效，用改进方法求解，并绘制 X 与DO，BOD5 的函数关系图。解：由题意使用S-P模型，结果如图表所示：（1）求解 A 点坐标：约为34.9228031184593（2）计算复氧点起始B，LB 的数值。 LB=fCs=0.240.158.268551=13.22968198 （3）计算溶解氧为零河段AB 的长度：XAB=LA-LBKaCsu=211.3723576(km)XB=XA+XAB=34.9228031184593+211.3723576=246.2951607km（4）以复氧点起始B 为初使条件，重复S_P 模板的相应过程求解河流以后各点的DO、BOD5 的发展趋势，绘制DO 与失效模型3、一均匀河段长 10km,上游有污水排入,污水流量为 250m3/d, 含BOD浓度为 500mg/l, 上游的水流量为 20m3/s, BOD浓度为 3mg/l, 河流平均流速为 0.7m/s, BOD衰减速度常数 Kd =1.2 1/d,计算排污口下游 1km, 2km,5km处的BOD浓度.解：根据题意河流平均流速u=0.7m/s=60.47km/d污水流量q=250m3/d=2.910-3m/s河段初始断面河水中的BOD浓度C0=C1Q+C2qQ+q,解得C0=3.07mg/L设以0.5kM为单位，将河段分成环境单元即x=0.5kM, 1kM, 2kM, 5kM处于划分河段的第二个，第四个和第十个河段处，由公式Ci=C0(1+Kxu)i,求得：1kM, C2=3.01mg/L, 2kM, C4=2.95mg/L 5kM, C10=2.78mg/L4、某湖泊平均容积为 V =2.0109 M3，流入支流流量为Qp =2.4109 M3/a， 其中含有难降解污染物，浓度为Cp =0.45 mg/L，流出支流流量为Qh =3.5109 M3/a，当前情况下湖水中污染物浓度C0 =0.04mg/L，若湖水为完全混合，湖泊的出流、入流流量及污染物质输入稳定，污染物质无其他途径进入湖泊，求 2年后湖水中污染物的浓度。稳定情况下，当时间趋于无穷时，所达到的平衡浓度又是多少？解：污染守恒情况下：Qp=3.5109(M3/a)/365=6.58106M3/d, Qh=9.59106M3/d经过两年后的污染物浓度C2=W0+CpQpQh+(C0-W0+CpQpQh)exp(-QhVt) 将已知条件代入解得C2=0.3226mg/L 稳定情况下，时间趋于无穷时达到平衡浓度C，C=W0+CpQpQh 解得：C=0.3314mg/L5、上题中，如果流入支流的磷含量为 P =0.55mg/L，现湖水磷含量为 Pe=0.015mg/L,湖水中磷以一级反应方式降解，降解系数 k1 =0.22（1/d）,因雨水冲刷进入湖水中的磷的负荷是 4500kg/a。预测 2 年后湖水中磷的浓度，以及当时间趋于无穷时所达到的平衡浓度。解：污染物浓度变化的时间常数为Kh,Kh=QhV+K1=3.51092.0109+0.22365=82.05 1/a 经历两年后，湖泊内的污染物浓度C（mg/L）,可以用完全混合衰减方程表示：C=W0+CpQpVKh+(C0-W0+CpQpVKh)exp(-Kht)=0.0354mg/L 其中Cp=P+45001062.0109103当时间趋于无穷时，所达到的平衡浓度C=W0+CpQpVKh=0.0354mg/L
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