零维计算模型及其应用

1.零维方程解析解

在给定初始浓度Ct=0=C0,对式(4.122)进行求解,得均匀混合的水体中,污染物浓度随时间的变化表达式为

其他符号意义同前。

(2)稳态条件。在给定初始浓度后,则式(4.123)的解析解的数学方程可表示为

其他符号意义同前。

需要说明的是,式(4.125)中的C1可能需要通过完全混合模型进行求解,完全混合模型的表达式为

式中 Cp——排放的废污水污染物浓度,mg/L;

Qp——废污水排放流量,m3/s;

其他符号意义同前。

2.零维模型的适用范围(www.xing528.com)

“零维”是一种理想状态,把所研究的水体看成一个完整的体系,假设污染物进入水体后,立即达到完全均匀混合的状态。

对于较浅、较窄的河流,当满足下列两个条件之一时,可概化为零维模型。

(1)河水流量与污水流量之比大于20。

(2)不需要考虑污水进入水体的混合距离。

3.纳污能力计算模型

一般的,纳污能力计算中的计算因子均为易降解型,且假设污染物均为连续稳定排放,那么纳污能力计算公式应由式(4.125)进行推导,即假定污染物由计算河段上游断面进入河段,Q1=Q+Qp,计算河段出、入流量相等。那么零维稳态水质模型对应的纳污能力计算模型应为

式中 M——水域纳污能力,kg/s;

Cs——水质目标浓度值,mg/L;

其他符号意义同前。