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第四章　地表水环境影响评价 第一节　水体中污染物的迁移与转化 第二节　水环境影响预测方法 第三节　河流水质模型的应用 第四节 水质模型的标定 第五节 水质现状评价 　 第一节 水体中污染物的迁移与转化 　一、水体中污染物的迁移与转化概述 1.物理过程——混合稀释和自然沉淀 混合作用主要有下面三部分作用构成 ●扩散(包括分子扩散和紊流扩散） ●移流 ●离散 分子扩散 分子扩散的定义：分子扩散是一种由原子或分子热运动引起的物质传输过程。或：原子或离子迁移的微观过程以及由此引起的宏观现象。 浓度场： 稳态扩散与非稳态扩散 稳态扩散：单位时间内通过垂直于给定方向的单位面积的净原子数（称为通量）不随时间变化。 Fick第一定律 稳态扩散与非稳态扩散 非稳态扩散：通量J随时间而变化。 Fick 第二定律 Fick 第一定律 在稳态扩散的条件下，单位时间内通过垂直于扩散方向的单位面积的扩散物质量（通称扩散通量）与该截面处的浓度梯度成正比。 扩散通量，J，atoms/(m2·s)或kg/(m2·s) 扩散系数，D，m2/s； 浓度梯度， ，atoms/(m3·m)或kg/(m3·m) “-”号表示扩散方向为浓度梯度的反方向，即扩散由高浓度向低浓度区进行。 自然规律的相似性 热流，傅立叶定律， 电流，欧姆定律， 物质流，费克定律， Fick 第二定律 三维费克第一定律 三维费克第二定律 对流 流体流动引起的物质通量 浓度变化， 对流-扩散方程 湍流扩散 湍流具有高扩散性，湍流中的扩散通量 污染物浓度的时间演化 湍流扩散 类比分子扩散，将湍流通量模式化 最后得到湍流扩散方程 纵向离散 由于流场速度梯度而应起的纵向混合称为离散。 层流流场有离散作用，湍流流场也有离散作用。 均可采用费克定律的形式进行模式化: 总的纵向扩散系数 一般情况 一、水体中污染物的迁移与转化概述 2.化学过程 ●氧化-还原反应 ●混凝沉淀-吸附 3.生物作用 二、河流中污染物的对流和扩散混合 垂向混合区 横向混合区 纵向混合区 三、海水中污染物的混合扩散 1.污水排入海水，污水层厚度通常为１～2m，污水从排除口到它的前沿须行进１～２h． 三、海水中污染物的混合扩散 ２.温排水 温排水入海后不久就和水体垂直混合均匀。温排水一般只影响到浅表层2~4m。 3.溢油 溢油动力学过程一般划分为扩展过程和漂移过程 扩展过程：在溢油的最初数十小时内，扩展过程占支配地位，这种支配地位随时间而逐渐变弱。扩展过程主要受惯性力、重力、黏性力和表面张力的控制。 三、海水中污染物的混合扩散 ３.溢油 扩展过程分为三阶段：惯性-重力阶段；重力-黏性阶段；黏性-表面张力阶段。扩展过程的一个明显特征是它的各向异性，如在主风向上，油膜被拉长，在油膜的迎风面上形成堆积等。 漂移过程是油膜在外界动力场（如风应力、油水界面切应力等）驱动下的整体运动，其运动速度由三部分组成，即潮流、风海流、风浪余流，其中前两者不会因油膜的存在而发生大的变化。 　 第二节　水环境影响预测方法 一、预测方法概述 预测方法分为三大类：数学模拟法、物理模拟法和类比分析法。 （1）数学模拟法 利用水体净化机制的数学模型预测水质的变化。 （2）物理模拟法 依据相似理论，在一定的环境模型上进行水质模拟试验。 （3）类比分析法 二、预测条件确定 （1）污水水质、水量 （2）排污状况 分正常排放（或连续排放）和不正常排放（瞬时排放、有限时段排放）两种情况进行预测。 （3）水文条件 枯水期、丰水期及冰冻期 （4）模型参数和边界及初始条件 三、常用河流水质预测方法 1.正常设计条件下河流稀释混合模型　 （1）点源 稀释混合方程　 (2)非点源 (3).考虑吸附作用 分配系数Kp的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。 (3).考虑吸附作用 对需区分溶解态浓度的污染物，可用下式计算 2.河流一维稳态水质模型 （1）完全混合距离 在实际河流中，污染物从排污口排出后要与河水完全混合需要一定的纵向距离，这个距离称为混合长度。 当某一断面上任意点的浓度与断面平均浓度之比介于0.95-1.05之间时，称该断面已达到横向混合，由排放点至完成横向断面混合的距离称为完全混合距离。 2.河流一维稳态水质模型 （2）混合长度的计算公式 当评价河段长度大于混合长度时，既可采用一维水质模型。当评价河段长度小于混合长度时，应采用二维水质模型。 2.河流一维稳态水质