第二炮兵工程学院《环境工程学》教案 34氧垂曲线 图1.5为式(1-13)所示的有机物氧化分解和复氧过程同时进行时,河水的亏氧量 的变化模式图。如图所示,当有机物排入后,初期氧化分解反应的耗氧速度大于复氧速 度,DO浓度急剧下降,在时刻tc,DO浓度达到最小值,亏氧量达到最大值Dc。随着 有机物的氧化分解去除,耗氧速度变慢,DO浓度逐渐恢复,最终达到饱和浓度。图1.6 所示的曲线称之为氧垂曲线( DO sag curve)。将式(1-11)代入式(1-13)并积分解出 D,可得到 KL D e-)+D 1-1 K-K 式(1-16)则为氧垂曲线的数学表达式,式中,D0:t=0时的亏氧量。氧垂曲线的 最低点对应的亏氧量Dc和到达该点的时间tc非常重要。该点对应的DO浓度的大小表 征着河流自净作用能否保持在良好的好氧状态下,该浓度值一般不应低于4mg几。设 dD/dt=0,由式(3-16)可求出Dc和tc如下: K K2-K1 In Do K2-K KI KIL 最小DO浓度 时间(或距离 氧垂曲线 两式中,比值K2/KI显然很重要,被称之为自净系数F。湖泊的自净系数一般为 0.5~1.5,流动缓慢的河流F值多在1.5~2.0之间,急流河道的F值可达到3.0~5.0,瀑布 的F值则在50以上。流速越大,自净系数越大。引入F值后,式(3-17)和式(3-18) 可分别改写为 D In Fll-(F 1(F-1) 第10页第 10 页 1.3.4 氧垂曲线 图 1.5 为式（1-13）所示的有机物氧化分解和复氧过程同时进行时，河水的亏氧量 的变化模式图。如图所示，当有机物排入后，初期氧化分解反应的耗氧速度大于复氧速 度，DO 浓度急剧下降，在时刻 tc，DO 浓度达到最小值，亏氧量达到最大值 Dc。随着 有机物的氧化分解去除，耗氧速度变慢，DO 浓度逐渐恢复，最终达到饱和浓度。图 1.6 所示的曲线称之为氧垂曲线（DO sag curve）。将式（1-11）代入式（1-13）并积分解出 D，可得到： K t K t K t e e D e K K K L D 1 2 2 0 2 1 1 0 ( ) − − − − + − = (1-16) 式（1-16）则为氧垂曲线的数学表达式，式中，D0：t＝0 时的亏氧量。氧垂曲线的 最低点对应的亏氧量 Dc 和到达该点的时间 tc 非常重要。该点对应的 DO 浓度的大小表 征着河流自净作用能否保持在良好的好氧状态下，该浓度值一般不应低于 4 mg/L。设 dD/dt＝0，由式（3-16）可求出 Dc 和 tc 如下： c K t c L e K K D 1 0 2 1 − = (1-17)       − − − = 1 0 2 1 0 1 2 2 1 ln 1 1 K L K K D K K K K t c (1-18) 饱和值 DO 浓度 界限 DO 浓度 (＝4mg/L) 最小 DO 浓度 时间（或距离） 氧垂曲线 两式中，比值 K2/K1 显然很重要，被称之为自净系数 F。湖泊的自净系数一般为 0.5~1.5，流动缓慢的河流 F 值多在 1.5~2.0 之间，急流河道的 F 值可达到 3.0~5.0，瀑布 的 F 值则在 5.0 以上。流速越大，自净系数越大。引入 F 值后，式（3-17）和式（3-18） 可分别改写为： c K t c e F L D 0 − 1 = (1-19)       − − − = 0 0 1 ln 1 ( 1) ( 1) 1 L D F F K F t c (1-20)