5—一排放方式系数,岸边排放5=1,河心排放=1.5; H——河流平均水深,m 河流平均流速,m/ E一湍流扩散系数;m2/s 在水质完全混合断面以下的任何断面,处于均匀混合段,a、n、C均为常数,有a=1: C1Q+C29 (6-9) O+ q 6.2.3守恒污染物在均匀流场中的扩散模型 进入环境的污染物可以分为两大类:守恒污染物和非守恒污染物。污染物进入环境以 随着介质的运动不断地变换所处的空间位置,还由于分散作用不断向周围扩散而降低其初始 浓度,但它不会因此而改变总量发生衰减。这种污染物称为守恒污染物。如重金属、很多高 分子有机化合物等 污染物进入环境以后,除了随着环境介质流动而改变位置,并不断扩散而降低浓度外, 还因自身的衰减而加速浓度的下降。这种污染物称为非守恒污染物。非守恒物质的衰减有两 种方式:一是由其自身运动变化规律决定的,如放射性物质的蜕变:另一种是在环境因素的 作用下,由于化学的或生物化学的反应而不断衰减的,如可生化降解的有机物在水体中微生 物作用下的氧化一分解过程 在6.2.2中介绍的费洛罗夫公式解决的虽然也是守恒污染物在混合过程的污染物浓度及 混合段总长度。但对于大、中河流一、二级评价,根据工程、环境特点评价工作等级及当地 环保要求,有时需要对河宽方向有更细致的认识,而需要采用二维模式 1.均匀流场中的扩散方程 按照3.3.2推导的扩散方程,并考虑污染物守恒条件,在均匀流场中的一维扩散方程成 为: ac a2C ax (6-10) 假定污染物排入河流后在水深方向(二方向)上很快均匀混合,x方向和y方向存在浓度 梯度时,建立起二维扩散方程基本模型: a2ca2c a0 (6-11) 式中,D—x坐标方向的弥散系数:u—x方向的流速分量:Dy坐标方向的弥 散系数:u一y方向的流速分量 2.无限大均匀流场中移流扩散方程的解 考察6-11式,对于均匀流场,只考虑x方向的流速=,认为ly为0:且整个过程 是一个稳态的过程,则有 ac a2ca2C ax (6-12) 若在无限大均匀流场中,坐标原点设在污染物排放点,污染物浓度的分布呈高斯分布 则方程式的解为 l uh, /4rD.x/u exp\ 4D, x (6-13) 式中Q是连续点源的源强(g/s),结果C的单位为(g/m=mg/L)。 3.考虑河岸反射时移流扩散方程的解 6-13式是无限大均匀流场的解。自然界的河流都有河岸,河岸对污染物的扩散起阻挡及ζ——排放方式系数，岸边排放ζ=1，河心排放ζ=1.5； H —— 河流平均水深，m； u ——河流平均流速，m／s； E ——湍流扩散系数；m 2／s； 在水质完全混合断面以下的任何断面，处于均匀混合段，a、n、C 均为常数，有a =1； n = Q/q； Q q C Q C q C + + = 1 2 6.2.3 守恒污染物在均匀流场中的扩散模型 进入环境的污染物可以分为两大类：守恒污染物和非守恒污染物。污染物进入环境以后， 随着介质的运动不断地变换所处的空间位置，还由于分散作用不断向周围扩散而降低其初始 浓度，但它不会因此而改变总量发生衰减。这种污染物称为守恒污染物。如重金属、很多高 分子有机化合物等。 污染物进入环境以后，除了随着环境介质流动而改变位置，并不断扩散而降低浓度外， 还因自身的衰减而加速浓度的下降。这种污染物称为非守恒污染物。非守恒物质的衰减有两 种方式：一是由其自身运动变化规律决定的，如放射性物质的蜕变；另一种是在环境因素的 作用下，由于化学的或生物化学的反应而不断衰减的，如可生化降解的有机物在水体中微生 物作用下的氧化-分解过程。 在6.2.2中介绍的费洛罗夫公式解决的虽然也是守恒污染物在混合过程的污染物浓度及 混合段总长度。但对于大、中河流一、二级评价，根据工程、环境特点评价工作等级及当地 环保要求，有时需要对河宽方向有更细致的认识，而需要采用二维模式。 1． 均匀流场中的扩散方程 按照3.3.2推导的扩散方程，并考虑污染物守恒条件，在均匀流场中的一维扩散方程成 为： x C u x C D t C x x   −   =   2 2 假定污染物排入河流后在水深方向(z 方向)上很快均匀混合，x 方向和 y 方向存在浓度 梯度时，建立起二维扩散方程基本模型： y C u x C u y C D x C D t C x y x y   −   −   +   =   2 2 2 2 式中，Dx—— x 坐标方向的弥散系数；ux—— x方向的流速分量；Dy—— y 坐标方向的弥 散系数；uy—— y方向的流速分量。 2． 无限大均匀流场中移流扩散方程的解 考察 6-11 式，对于均匀流场，只考虑 x 方向的流速 ux=u，认为 uy 为 0；且整个过程 是一个稳态的过程，则有 2 2 2 2 y C D x C D x C u x y   +   =   若在无限大均匀流场中，坐标原点设在污染物排放点，污染物浓度的分布呈高斯分布， 则方程式的解为。         = − D x y u uh D x u Q C y 4 y exp 4 / 2  式中 Q 是连续点源的源强 (g/s)，结果 C 的单位为(g/m3 = mg/L)。 3． 考虑河岸反射时移流扩散方程的解 6-13式是无限大均匀流场的解。自然界的河流都有河岸，河岸对污染物的扩散起阻挡及 （6-9） （6-10） （6-11） （6-12） （6-13）