為了備考2014年環境影響評價工程師考試，中大網校編輯特別整理了環境影響評價工程師考試科目《環境影響評價技術方法》歷年考試的重點，以備迎接2014年環境影響評價工程師考試。 

(七)掌握常用河流水質預測模式的運用

地面水水質變化的預測方法，可分為四大類：數學模式法、物理模型法、類比分析法和專業判斷法。

常用的河流水質模式及其選擇見下表：

河流及污染物特征適用的水質模式

1.持久性污染物(連續排放)

完全混合河段河流完全混合模式

橫向混合過程段⑴河流二維穩態混合模式(直角坐標系)

⑵河流二維穩態累積流量模式(累積流量坐標)

沉降作用明顯河段河流一維穩態模式，沉降作用近似為dc/dt=-K3c(K3為沉降速率)

2.非持久性污染物(連續排放)

完全混合河段河流一維穩態模式，一級動力方程dc/dt=-K1c(K1為降解速率)

橫向混合過程段⑴河流二維穩態混合衰減模式(直角坐標系)

⑵河流二維穩態累積流量衰減模式(累積流量坐標)

沉降作用明顯河段河流一維穩態模式，沉降作用近似為dc/dt=-(K1+K3)c

3.溶解氧河流一維DO-BOD耦分模式(如S-P模式)

4.瞬時源(或有限時段源)

中、小河流河流一維準穩態模式(流量定常—污染負荷變化)

大型河流河流二維準穩態模式

【水質模型的空間維數】：①大多數的河流水質預測評價采用一維穩態模型。②大中型河流中的廢水排放，橫向濃度梯度(變化)較明顯，需要采用二維模型進行預測評價。③一般不采用三維模型。④在混合過程段下游河段(x>L)，可以采用一維模型;在混合過程段(x≤L)，應采用二維模型。⑤不考慮混合距離的重金屬污染物、部分有毒物質及其他保守物質的下游濃度預測，可采用零維模型。⑥對于有機物降解性物質，當需要考慮降解時，可采用零維模型分段模型，但計算精度和實用性較差，最好用一維模型求解。

混合過程段長度的計算公式：L=(0.4B-0.6a)Bu/[(0.058H+0.0065B)(gHi)?]

式中：L—混合過程段長度，m;B—河流寬度，m;a—排放口距岸邊的距離，m;u—河流斷面平均流速，m/s;H—平均水深，m;g—重力加速度，9.81 m/s2;i—河流坡度。

河流水質數學模式預測方法：

1.河流稀釋混合模式

⑴點源：河水、污水稀釋混合方程：c= (cpQp+chQh)/(Qp+Qh)

式中：c—污水與河水混合后的濃度，mg/L;cp—排放口處污染物的排放濃度，mg/L;Qp—排放口處的廢水排放量，m3/s。ch—河流上游某污染物的濃度，mg/L;Qh—河流上游的流量，m3/s。

⑵非點源方程：對于沿程有非點源(面源)分布入流的情形，可按下式計算河段污染物的濃度：

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

式中：Ws—沿程河段內非點源匯入的污染物總負荷量，kg/d;Q—下游x距離處河段流量，m3/s;Qs—沿程河段內非點源匯入的水量，m3/s;xs—控制河段總長度，km;x—沿程距離(0≤x≤xs)，km。

⑶考慮吸附態和溶解態污染指標耦合模型。當需要區分溶解態和吸附態的污染物在河流水體中的指標耦合，應引入分配系數(Kp)。其物理意義是在平衡狀態下，某種物質在固液兩相間的分配比例。式中：Kp =X/c c—溶解態濃度，mg/L;X—單位質量固體顆粒吸附的污染物質量，mg/mg;Kp—分配系數，L/mg。對于有毒有害污染物，在已知其在水體中的總濃度的情況下，溶解態的濃度計算：c= cT/(1+KpS×10-6)

式中：c—溶解態濃度，mg/L;cT—總濃度，mg/L;S—懸浮固體濃度，mg/L;Kp—分配系數，L/mg。

2.河流的一維穩態水質模式。對于溶解態污染物，當污染物在河流橫向方向上達到完全混合后，描述污染物的輸移、轉化的微分方程為：

式中：A—河流橫斷面面積：Q—河流流量;c—水質組分濃度;DL—綜合的縱向離散系數;SL—直接的點源或非點源強度：SB—上游區域進入的源強; SK—動力學轉化率，正為源，負為匯。

設定條件：穩態(?/?t=0)，忽略縱向離散作用，上述微分方程的解：c=c0exp[-Kx/(86400u)] (6-7)

式中：c0—初始濃度，按點源河流完全混合模式求得，mg/L;u—河流流速，m/s;x—從計算初始點到下游計算斷面的距離，m;c—計算斷面的污染物濃度，mg/L。

3.Streeter-Phelps模式。是研究河流溶解氧與BOD關系的最早的、最簡單的耦合模型。它的基本假設為：河流為一維恒定流，污染物在河流橫斷面上完全混合;氧化和復氧都是一級反應，反應速率常數是定常的，氧虧的凈變化僅是水中有機物耗氧和通過液-氣界面的大氣復氧的函數。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—廢水排放量，m3/s;Qh—河流流量，m3/s;D—虧氧量即DOf-DO，mg/L;D0—計算初始斷面虧氧量，mg/L;Dp、Dh—污水、上游來水中溶解氧虧值，mg/L;u—河流斷面平均流速，m/s;X—沿程距離，m;c—沿程濃度，mg/L。DO、DO

f—溶解氧、飽和溶解氧濃度，mg/L;K1、K2—耗氧、復氧系數，1/d。 臨界氧虧點xC的位置為：

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（責任編輯：何以笙簫默）

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