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有限元法解水质模型的应用

本文介绍应用有限元法来求解一个可以预报随时间而变化的污染源及其所生成的下游各时刻、各断面的污染物浓度的水质模型。a亡_aCa/_aC、沂+u叔一叔毕叔少(l)一、非稳态污染源的水质模型 河流水质模型的基本方程式,是利用连续性原理及质量平衡原理而推得天然河流紊流扩散基本微分方程式,一般都是按研究课题的需要对它作简化来求解,由此得到常见的各种类型的水质模型。 在实践中,研究中、小河流的水质模型,其特点是污染物质很快可达到全断面完全混合。但由于河流存在有流速场,各点流速在垂向和横向都不同,因而引起污染物质的弥散,进行再稀释,即称纵向弥散(助ng it。d 1 na 1 oisper-sion)。开展有关研究,则对于探讨随时间而变化的污染源(即非稳态情况,而实际工业排放常是不稳定的)的变化规律来说,特别有实用价值。二十年前,人们常把扩散(Di ffusion)和弥散(Dsspersion)混为一谈,实际上是不同的川。 纵向弥散基本微分方...  (本文共4页) 阅读全文>>

《河海大学学报》1987年03期
河海大学学报

苏州河水质模型的研究

前言 苏州河是黄浦江的支流,位于长江口三角洲水网地带,是一条感潮河流,横贯上海市区达17公里。 大约在五十年代中期,沿河工业发展迅速、人口高度集中,大量未经处理的工业废水和生活污水向河里倾泻,使苏州河水质日益恶化、水质黑臭天数逐年增加。为了防治苏州河的污染,加强水质管理,做出河流污染综合整治规划,河流水质模型是不可缺少的重要手段。水质模型主要满足三方面要求:1)确定河流环境容量。定量计算水体在不同水文条件时对污染物的同化能力,从而决定出水体可容纳污染物的数量和许可的排放标准;2)计算允许排放量。探索在污染源的排放下,河流水质浓度的响应,从而决定出在某水质目标下污染源的最佳排放量;3)水质适时予报。为满足环境管理的需要,对河流水质输运中的适时响应作出计算。 本文将介绍根据苏州何水文、水力和水质的特点所研制的水质模型,这个模型在参考国外河口模型的基础上是我国目前自己研制的较为全面的一组感潮河流水质模型,在苏州河污染综合防治规划研究中...  (本文共12页) 阅读全文>>

《水资源保护》1987年01期
水资源保护

降解系数K_1的计算方法

河流水质数学模型中的参数是反映污染物在水体中进行演化的一个物理量,是河流水体的物理、生物和化学反应动力学过程的一个常数。水质模型中的参数对水质模型的合理性和可靠性有重要的影响,长期以来人们对参数已有相当广泛的研究,并提出许多方法。本文仅对参数中降解系数K;(以下简用K)的计算方法进行一些讨论,并提出一种新的简便的优化方法。 利用实验数据,从BOD反应动力学公式出发,计算降解系数K的方法较多,现介绍主要的几种: 1.Rhame的两点法 BOD的反应动力学方程为: yi二L。(1一e一kti)川式中:t:为时间(日),y。为相应t。的BOD浓 度,L。为最大BOD浓度;k为降解 系数,i=1、2、……,n为实验组 数。 当t:=Zt;时,式(1)可表示为, 一kt,、 y:=L。(1一e“‘’)(2) 一kt,、 y:=L。(1一e“‘z) =L。(1一e一Zktl)(2,) 由上二式推得: L。二y:“八Zy:一y:)(3)和k=...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水资源保护》1987年04期
水资源保护

长江干流水质模型初步研究

长江干流水资源保护规划中应用的一个重要工具,就是水质模型。水质模型是用来模拟水环境受到污染时,污染物质在水中稀释扩散、迁移转化的情况的。本文论述的重点是非潮汐河段,现将千流水质规划中实际应用的水质模型分述于后。 一、长江干流污染物质稀释 自净规律 污染物质在大江大河中的迁移转化规律有其自身特点不同于一般中小河流。污染物质由输入到输出所产生的物理、化学、生物反应,用水质模型来表达其全过程是非常困难的。现阶段是通过典型江段的调查研究,摸索一般性规律,以便分清主次地提出比较符合实际和实用的假设,借助于大量实际观测资料来确定模型计算参数。通过它可以预测水质在时间和空问上的变化。 (一)长江干流的特点及一般规律 (a)长江流量大,主滋流速大,河道宽深比大。这些因素直接影响污染物质在水体中的稀释扩散条件。河道宽深比的大小可以判别污染物质在河床全断面均匀混和的快慢特性。稳定河床的宽深比不致过大,如果大于100往往出现沙洲或潜没沙洲,是污染物质...  (本文共9页) 阅读全文>>

《交通环保》1988年03期
交通环保

二维河流水质模型在芜湖港水质预测中的应用

aC 广a 一、a W十Lit-(uxc)+M(u,c)十 刚sa,、、广a._ac、, ”=-(u。c)I、l------u(EXgn)+ hi”“”八 bX”“bx 无朋巾仪丁灰ur班网厅,工巳M扫卜伺个0 6 一、,aC、刁,_ac、一 。r二’二二二二:,-二二二上。k。二。,。。一二(环三宁一彦到瞳卓闩云1匣寞辜〔了1【寒辜〔了一奢壳主一壬一弓卜在羊秀吝自声自一一一窖一是雪卜兰二圣土三 。L一,,一。一一~2:ta,uxxw,IWffillNndds$4Wwill94@at&foo卢. 图。&速一水深关系图 62m/s,其平均值为0.602/S。 根据所得的水深分布和流速一水深相关(四)扩散系戮的确定 关系可以计算出预测河段的流速场。根据下 当计算流量及相应流量下的水力要素确 式可近似计算出河流全断面流量 定之后,即可用公式(4)求解横向扩散系 ”-‘数凡。很据实测资料,芜湖江段枯水期水面 Q’二\(、工b。hi十V。...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水文地质工程地质》1988年04期
水文地质工程地质

地下水质模型在人工回灌中的应用

随着水文地质工作的不断深人和计算技术的发展,在地下水质研究方面,已由定性研究发展到定量研究,开始应用地下水质模型解决实际问题。地下水质模型是应用数学模型研究地卞水中可溶物质弧散迁移时,浓度的时空变化规律,预侧被污染地下水的瞬时状态与扩展范围,对污染物质在地下水中的迁移作出定量评价,为制定合理有效的防治污染措施提供科学依据。 近年来,世界上一些发达国家己开展了地下水质模拟研究,建立了若干相应的水质模型。我国从198。年起,对地下水受到污染的地区一也进行了水质模拟的一系列试验研究〔‘,为国内更广泛深人地开展这项研究工作奠定了理论和技术基础。笔者于19料年8月,在三江平原前进农场进行了人工回灌条件下以放射性同位素(一万H)为示踪剂的弥散试验,本文是在此基础上对人工回灌条件下地下水质模型的建立,弥散参数及模型的求解进行了研究·并对人工回灌条件下地下水质的污染范围和污染趋势进行了分析和预测。 一、试验场概况 试验场属于三江平原东北部微承压...  (本文共4页) 阅读全文>>