2013年环境影响评价师考试技术方法复习（20）

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：

【水质模型的空间维数】：①大多数的河流水质预测评价采用一维稳态模型。②大中型河流中的废水排放，横向浓度梯度(变化)较明显，需要采用二维模型进行预测评价。③一般不采用三维模型。④在混合过程段下游河段(x＞L)，可以采用一维模型；在混合过程段(x≤L)，应采用二维模型。⑤不考虑混合距离的重金属污染物、部分有毒物质及其他保守物质的下游浓度预测，可采用零维模型。⑥对于有机物降解性物质，当需要考虑降解时，可采用零维模型分段模型，但计算精度和实用性较差，最好用一维模型求解。

混合过程段长度的计算公式：L=(0.4B-0.6a)Bu/[(0.058H+0.0065B)(gHi)½]

式中：L—混合过程段长度，m；B—河流宽度，m；a—排放口距岸边的距离，m；u—河流断面平均流速，m/s；H—平均水深，m；g—重力加速度，9.81 m/s2；i—河流坡度。

河流水质数学模式预测方法：

1.河流稀释混合模式

⑴点源：河水、污水稀释混合方程：c= (cpQp+chQh)/(Qp+Qh)

式中：c—污水与河水混合后的浓度，mg/L；cp—排放口处污染物的排放浓度，mg/L；Qp—排放口处的废水排放量，m3/s。ch—河流上游某污染物的浓度，mg/L；Qh—河流上游的流量，m3/s。

⑵非点源方程：对于沿程有非点源(面源)分布入流的情形，可按下式计算河段污染物的浓度：

c=(cpQp+chQh)/Q+Ws/86.4Q ；Q=Qp+Qh+Qsx/xs

式中：Ws—沿程河段内非点源汇入的污染物总负荷量，kg/d；Q—下游x距离处河段流量，m3/s；Qs—沿程河段内非点源汇入的水量，m3/s；xs—控制河段总长度，km；x—沿程距离(0≤x≤xs)，km。考试用书

⑶考虑吸附态和溶解态污染指标耦合模型。当需要区分溶解态和吸附态的污染物在河流水体中的指标耦合，应引入分配系数(Kp)。其物理意义是在平衡状态下，某种物质在固液两相间的分配比例。式中：Kp =X/c　　c—溶解态浓度，mg/L；X—单位质量固体颗粒吸附的污染物质量，mg/mg；Kp—分配系数，L/mg。对于有毒有害污染物，在已知其在水体中的总浓度的情况下，溶解态的浓度计算：c= cT/(1+KpS×10-6)

式中：c—溶解态浓度，mg/L；cT—总浓度，mg/L；S—悬浮固体浓度，mg/L；Kp—分配系数，L/mg。

2.河流的一维稳态水质模式。对于溶解态污染物，当污染物在河流横向方向上达到完全混合后，描述污染物的输移、转化的微分方程为：

式中：A—河流横断面面积：Q—河流流量；c—水质组分浓度；DL—综合的纵向离散系数；SL—直接的点源或非点源强度：SB—上游区域进入的源强； SK—动力学转化率，正为源，负为汇。国和网校(www．Examw。com)

设定条件：稳态(∂/∂t=0)，忽略纵向离散作用，上述微分方程的解：c=c0exp[-Kx/(86400u)] 　(6-7)                  

式中：c0—初始浓度，按点源河流完全混合模式求得，mg/L；u—河流流速，m/s；x—从计算初始点到下游计算断面的距离，m；c—计算断面的污染物浓度，mg/L。

3.Streeter-Phelps模式。是研究河流溶解氧与BOD关系的最早的、最简单的耦合模型。它的基本假设为：河流为一维恒定流，污染物在河流横断面上完全混合；氧化和复氧都是一级反应，反应速率常数是定常的，氧亏的净变化仅是水中有机物耗氧和通过液-气界面的大气复氧的函数。Streeter-Phelps模式：

c=c0exp[-K1x/(86400u)]

D=[K1c0/(K2-K1)]{exp[-K1x/(86400u)]-exp[-K2x/(86400u)]}+D0exp[-K2x/(86400u)]  (6-8)

其中，c0= (cpQp+chQh)/(Qp+Qh)     (6-9)         D0= (DpQp+DhQh)/(Qp+Qh)    (6-10)

式中：Qp—废水排放量，m3/s；Qh—河流流量，m3/s；D—亏氧量即DOf-DO，mg/L；D0—计算初始断面亏氧量，mg/L；Dp、Dh—污水、上游来水中溶解氧亏值，mg/L；u—河流断面平均流速，m/s；X—沿程距离，m；c—沿程浓度，mg/L。DO、DOf—溶解氧、饱和溶解氧浓度，mg/L；K1、K2—耗氧、复氧系数，1/d。　　临界氧亏点xC的位置为：

4.河流二维稳态水质模式

⑴二维稳态水质方程：①顺直均匀河流。②用累积流量坐标表示的二维水质方程。

⑵连续点源的河流二维水质模式。在EIA中，若要求预测不同水期的水质影响时，需要根据具体情况分析是采用岸边排放模式还是离岸排放模式进行预测计算。

5.常规污染物瞬时点源排放水质预测模式中 华 考 试 网

⑴瞬时点源的河流一维水质模式；⑵瞬时点源的河流二维水质模式。

6.有毒有害污染物(比重≤1)瞬时点源排放预测模式