第四章水环境影响评价2要点解析.ppt

?? 解析解(analytical solution)就是一些严格的公式,给出任意的自变量就可以求出其因变量,也就是问题的解, 他人可以利用这些公式计算各自的问题. 数值解(numerical solution)是采用某种计算方法,如有限元的方法, 数值逼近,插值的方法, 得到的解.别人只能利用数值计算的结果, 而不能随意给出自变量并求出计算值. 在解组件特性相关的方程式时，大多数的时候都要去解偏微分或积分式，才能求得其正确的解。依照求解方法的不同，可以分成以下两类： 1. 解析解： ?????? 所谓的解析解是一种包含分式、三角函数、指数、对数甚至无限级数等基本函数的解的形式。用来求得解析解的方法称为解析法〈analytic techniques、analytic methods〉，解析法即是常见的微积分技巧，例如分离变量法等。 　　解析解为一封闭形式〈closed-form〉的函数，因此对任一独立变量，我们皆可将其带入解析函数求得正确的相依变量。 2. 数值解： ?????? 当无法藉由微积分技巧求得解析解时，这时便只能利用数值分析的方式来求得其数值解了。数值方法变成了求解过程重要的媒介。在数值分析的过程中，首先会将原方程式加以简化，以利后来的数值分析。例如，会先将微分符号改为差分符号等。然后再用传统的代数方法将原方程式改写成另一方便求解的形式。 ?????? 这时的求解步骤就是将一独立变量带入，求得相依变量的近似解。因此利用此方法所求得的相依变量为一个个分离的数值〈discrete values〉，不似解析解为一连续的分布，而且因为经过上述简化的动作，所以可以想见正确性将不如解析法来的好。 常用河流水质数学模型与适用条件 *4. Streeter –Phelps (S-P)模式 CBOD0——计算初始断面的BOD浓度，mg/L; D0——计算初始断面亏氧量，即断面DO浓度与DOf之差，mg/L； Dh——上游来水中溶解氧的氧亏值，mg/L； Dp——污水中溶解氧的氧亏值，mg/L； *4. Streeter –Phelps (S-P)模式 D——亏氧量，即饱和溶解氧浓度与溶解氧浓度的差值，mg/L； cBOD——BOD的浓度，mg/L； K1——耗氧系数，1/d； K2——大气复氧系数，1/d； x——从计算初始点到下游计算断面的距离，m 氧垂公式 氧垂曲线：根据氧垂公式绘制的溶解氧沿程变化曲线。（P75） 根据式（**）绘制的溶解氧沿程变化曲线称为 氧垂曲线。 *4. Streeter –Phelps (S-P)模式 计算最大氧亏点－临界点 tc——由起始点到达临界点的流行时间。 xc——临界点到计算初始点的距离，m。 *4. Streeter –Phelps (S-P)模式 S-P模式在水质影响预测中应用最广，也可用于计算河段的最大容许排污量。 在S-P模式基础上，结合河流自净过程中的不同影响因素，人们提出了一些修正型。例如托马斯引入悬浮物沉降作用对BOD衰减的影响；多宾斯－坎普提出了考虑底泥耗氧和光合作用复氧的模型；奥康纳进一步考虑含氮污染物的影响；1989年美国EPA推出了QUAL－2E，这是一维水质模型，全面考虑河流自净的机理，可以模拟15种以上不同的水质参数的变化，如水温、有机磷、有机氮、肠杆菌等。 5. 河流二维稳态混合模式 适用条件： （1）平直、断面形状规则河段混合过程段； （2）持久性污染物； （3）河流为恒定流动； （4）连续稳定排放； （5）对于非持久性污染物，需采用相应的衰减模式。 常用河流水质数学模型与适用条件 5. 河流二维稳态混合模式 c (x ,y)——(x, y)点污染源垂直平均浓度，mg/L； H——平均水深，m； B——河流宽度，m； a——排放口与岸边的距离，m； My——横向混合系数，m2/s； x, y——笛卡儿坐标系的坐标，m； 岸边排放： 常用河流水质数学模型与适用条件 5. 河流二维稳态混合模式 c (x ,y)——(x, y)点污染源垂直平均浓度，mg/L； H——平均水深，m； B——河流宽度，m； a——排放口与岸边的距离，m； My——横向混合系数，m2/s； x, y——笛卡儿坐标系的坐标，m； 非岸边排