一維水質(zhì)模型對河流污染物擴散的簡單模擬.

1、河南水利與南水北調(diào)2009 年第 9 期水文與水資源henan常建中（鄭州水文水資源勘測局） 摘要：利用一維水質(zhì)數(shù)學(xué)模型模擬污染物集中狀況，以此進行水質(zhì)預(yù)報和預(yù)警預(yù)測，制訂污染物排放標準和水質(zhì)規(guī)劃，有效文中一維水質(zhì)模型用 lw-lim 進行離散，然后借助二維水質(zhì)模擬軟件，考慮一維集中條件下進行數(shù)值計算，揭示污地防治水污染。染物集中趨勢和影響范圍。關(guān)鍵詞：水質(zhì)模型；數(shù)值模擬；一維對流集中；逆風格式一、水質(zhì)模型的概念及爭辯意義水是人類生命之源，同時也是關(guān)系到國計民生的重要資源。合理進行水環(huán)境規(guī)劃治理、水污染綜合防治是環(huán)境工作者的重要任務(wù)之一，水質(zhì)數(shù)學(xué)模型（簡稱水質(zhì)模型）是水環(huán)境污染治理規(guī)劃決策分析

2、中不行缺少的重要工具。水質(zhì)模型，是描述參與水循環(huán)的水體中各水質(zhì)組分所發(fā)生的物理、化學(xué)、生物和生態(tài)學(xué)等諸多方面變化規(guī)律和相互影響關(guān)系的數(shù)學(xué)方法。爭辯水質(zhì)模型的目的， 主要是為了描述污染物在水體中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為水環(huán)境愛護服務(wù)。它可用于水質(zhì)模擬和水質(zhì)評價，進行水質(zhì)預(yù)報和預(yù)警推測，制訂污染物排放標準和水質(zhì)規(guī)劃，是水污染防治的重要工具。二、水質(zhì)模型簡介水質(zhì)模型是描述水體（河流、湖泊等）水質(zhì)要素（，化學(xué)、生物等） 作用下隨時間和空間變化等）在其他因素（物理、關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式，經(jīng)過近百年進展，水質(zhì)模型已經(jīng)相當成熟。污染物進入水體后隨水流遷移，在遷移過程中受水力學(xué)、水文、物理、化學(xué)、生物、生態(tài)、氣候等因素

3、影響，引起污染物的輸移、混合、分解、稀釋和降解。建立水質(zhì)模型的目的就是力圖把這些相互制約因素的定量關(guān)系確定下來，對水質(zhì)進行預(yù)報，為水質(zhì)把握和治理服務(wù)。規(guī)劃、水質(zhì)模型按其建模方法和求解特點可分為確定性模型和隨機模型；按模型描述的系統(tǒng)是否具有時間穩(wěn)定性可分為穩(wěn)態(tài)模型和動態(tài)模型；按系統(tǒng)內(nèi)參數(shù)的空間分布特性可分為一維、二維和三維模型，假如參數(shù)在個方向上都均勻分布，水體處于完全混合狀態(tài)，這種模型為零維模型；按水質(zhì)參數(shù)的轉(zhuǎn)移特性可分為隨流模 型、集中模型和隨流集中模型；按反應(yīng)動力學(xué)性質(zhì)可分為純轉(zhuǎn)移模型、純反應(yīng)模型、轉(zhuǎn)移及反應(yīng)模型和生態(tài)模型?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步和環(huán)境學(xué)科的進展為我們進行水環(huán)境治理供應(yīng)了科學(xué)理

4、論和依據(jù)，并用來指導(dǎo)我們進行科學(xué)決策。三、污染物集中階段污染物進入河流后，與河水的混合一般分為個階段：第一階段，污水在離開排放口以后，以射流（維持運動的主要動力是初始動能）或浮射流（動力是污水和受納河水的密度差及初始動能）方式與四周水體摻混及集中，這個階段又稱初始稀釋階段。其次階段，從污水在排放口四周初始稀釋至污水集中到污水僅占據(jù)河寬的部全河寬有一個較長過程。在這段過程中，分空間，形成所謂的污染帶。大多數(shù)河流的寬度比深度要大得多，所以污水很快在垂向完全混合，濃度分布均勻。接著，污水主要向河寬橫向紊動集中。假如污水是動力惰性物質(zhì)，與四周水體密度相同，紊動集中主要在縱向和橫向進行，則此階段的這是污

5、水在橫斷面上近集中可視為二維集中問題。第三階段，似均勻混合后的下游分散階段，沿縱向的隨流分散占主導(dǎo)地位，可作為一維縱向分散問題看待。四、一維對流集中方程計算結(jié)果及分析對于中小河流的較長河段，污染物在橫向和垂向的濃度梯度可忽視時，常用一維水質(zhì)模型描述污染物在水流方向上的濃度變化。污染物由排污斷面到垂向和橫向兩者都達到均勻混合所需距離，對順直河段可用下式估算： （）式中：為垂向和橫向都達到均勻混合時的距離（）； ，為河流平均寬度（）；為水流平均流速（）；為河流橫向集中系數(shù)（）。此式說明，當污染物流出距離超過時，污染物在垂向和橫向上都達到均勻混合，屆時可用經(jīng)典的一維對流集中方程來描述污染物沿水流方向

6、的濃度變化。 一維水質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化基本方程：墜墜墜墜墜墜穩(wěn)態(tài)均勻河段河流一維水質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化基本方程： 墜墜（） 為分子集中系數(shù)、紊動集中系數(shù)、和離散系數(shù)之和。（下轉(zhuǎn)第 63 頁）河南水利與南水北調(diào)2009 年第 9 期工程建設(shè)與治理henan此作為作業(yè)隊伍人工費結(jié)算依據(jù)。（二）材料治理材料用量把握對于有消耗定額的材料，項目以消耗定額為依據(jù)，實行限額發(fā)料制度。項目各工長只能在規(guī)定限額內(nèi)，分期分批領(lǐng)用。需要超過限額領(lǐng)用的材料，必需先查明緣由，經(jīng)過肯定審批手續(xù)方可領(lǐng)料。對于沒有消耗定額的材料，則實行方案治理和按指針把握的方法，依據(jù)上期實際耗用，結(jié)合當月具體狀況和節(jié)約要求，制定領(lǐng)用材料標準，據(jù)以把握發(fā)料。超

7、過標準的材料，必需經(jīng)過肯定的審批手續(xù)方可領(lǐng)用。材料價格把握買價把握：買價的變動主要是由市場因素引起的。但在內(nèi)部把握方面，應(yīng)事先對供貨商進行考察，建立合格供貨商臺賬。選購材料時，必需在合格供貨商名冊 中，選定供貨商，實行貨比三保量的前提下，選取最低買價。同時，實行項目監(jiān)家。在保質(zhì)、督，項目部對材料部門選購的物資，有權(quán)過問與詢價。對買價過高的物資，可以依據(jù)成本預(yù)算處理。此外，材料部門對項目所需的物資，可以分類批量選購，以降買價。損耗把握：要求項目現(xiàn)場材料驗收人員，準時嚴格辦理驗收手續(xù)，精確計量，以防止將損耗或短缺部分計入材料成本內(nèi)。（三）機械治理機械費用主要由臺班數(shù)量和臺班單價方面打算，為有效督把

8、握臺班費用支出。主要把握目的是合理地支配施工生產(chǎn)，促項目加強設(shè)備租賃方案治理，削減因支配不當引起的設(shè)備閑置。項目也需幫忙機械設(shè)備的調(diào)度工作，盡量避開怠工，提高現(xiàn)場設(shè)備利用率。加強監(jiān)督現(xiàn)場設(shè)備的修理保養(yǎng)，避開因不正值使用造成機械設(shè)備的停置或損耗。做好上機員工與關(guān)心生產(chǎn)員工的協(xié)調(diào)與協(xié)作，提高機械臺班產(chǎn) 量。（四）平安治理平安就是效益是企業(yè)生存的保障，削減了平安生產(chǎn)事故，也就削減了直接或間接的經(jīng)濟損失。建立、完善以項目經(jīng)理為首的平安生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)組織，有組織、有領(lǐng)導(dǎo)地開展平安治理活動，擔當組織、領(lǐng)導(dǎo)平安生產(chǎn)的責任。建立各級人員平安生產(chǎn)責任制度，明確各級人員的平安責任。抓制度落實、抓責任落實，定期檢查平安責

9、任落實情 況。（五）質(zhì)量治理項目成本與其產(chǎn)品的質(zhì)量水平存在著親熱的相互依存關(guān)系。在施工過程中努力查找各種降低成本、提高工效的新工藝、新技術(shù)、新材料。嚴把質(zhì)量關(guān)，削減返工鋪張。在施工中嚴格做到：按圖施工，按合同施工，按規(guī)范施工，嚴把質(zhì)量關(guān)，削減返工造成人工和材料的鋪張；把握間接費及其它直接費；精簡治理機構(gòu)，削減治理層次，節(jié)約施工治理費。三、結(jié)束語成本把握工作不僅要從技術(shù)下功夫，更要建立以項目經(jīng)理為主的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的機 制。作為項目經(jīng)理，首先要全面了解、把握各專業(yè)的工序、設(shè)計的要求。由專人統(tǒng)一指揮，解決各施工班組的協(xié)調(diào)工作，這樣才有可能保證施工的每一個環(huán)節(jié)實施成本最低化且有序到位，達到可能實現(xiàn)最低目標成本的要求。收稿日期：2009-07-14o o （上接第 55 頁）式中：表示斷面平均流速，）。初始濃度以公式計算，即（，） t=6.3 時刻，不同 t 計算的距離濃度曲線圖由圖可以看出，濃度曲線均呈相像的外形，但峰值因步長的不同而略有不同，步長越小，計算循環(huán)次數(shù)越多，計算結(jié)果越