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城市大气复氧研究成果展示

【摘要】:静态条件下蒲汇塘河水的大气复氧系数为0.087 d-1,动态条件下的大气复氧系数在4.83~48.68 d-1之间。将流速与复氧系数的试验测定值进行统计分析,得出二者呈幂函数关系,其表达式为k2=485.36 u2.38。基于上述原因,本文对城市河流水体静态复氧和动态复氧系数的规律开展试验研究,以此建立能够精确描述水动力学特性影响的水体复氧参数。

An Experimental Study on Reaeration Coefficient in Urban River Water Bodies

孙远军1 卢士强1 邵一平1 陈义中1 李 柱2(1.上海环境科学研究院,上海 200233;2.上海浦东新区自来水有限公司,上海 201200)

Sun Yuanjun1 Lu Shiqiang1 Shao Yiping1 Chen Yizhong1 Li Zhu2(1.Shanghai Academy of Environmental Sciences,Shanghai 200233;2.Shanghai Pudong New Area Water Corporation Limited,Shanghai 201200)

摘要 以上海市的蒲汇塘河流为研究对象,通过环形水槽开展河水的静态大气复氧试验和动态大气复氧试验。静态条件下蒲汇塘河水的大气复氧系数为0.087 d-1,动态条件下的大气复氧系数在4.83~48.68 d-1之间。将流速与复氧系数的试验测定值进行统计分析,得出二者呈幂函数关系,其表达式为k2=485.36 u2.38

关键词:水体大气复氧 表面传质系数 复氧系数

Abstract Taking Puhuitang River in Shanghai as the research object,a series of steady and dynamic tests was carried out through an annular water tank.Under steady conditions,the reaeration coefficient in Puhuitang River water was 0.087 d-1,whilst the range of that varied between 4.83~ 48.68 d-1 under dynamic conditions.When current velocities and related observed values of reaeration coefficient in the tests were statistically analysed,it was concluded that there was a power function relation in between with the expression being as k2=485.36 u2.38.(www.chuimin.cn)

Key words: Water body reaeration Surface mass transfer coefficient Reaeration coefficient

国家重点研发计划(编号:2017YFC0405400)、上海市科学技术委员会科研项目(编号:16DZ1204805,17DZ1202500)资助。

第一作者孙远军,女,1980年生,2009年毕业于西安建筑科技大学市政与环境工程系,博士,高级工程师。

河流中溶解氧(DO)的含量是衡量河流水质状况的一个重要指标[1]。影响水体DO 平衡的因素分为消耗和来源两大类,来源主要包括大气复氧、光合作用产氧和支流补充的氧气等;消耗类包括可降解污染物的氧化、水生生物的呼吸作用、底泥耗氧等。其中,大气复氧是水体DO 最为重要且普遍的一种来源[2]

复氧能力的研究对于正确计算河流的环境容量和有效控制耗氧性有机污染具有重要的意义。在水体大气复氧理论中,分子扩散理论、渗透理论、薄膜更新理论、气泡界面传质等具有一定的代表性,但都是基于气体向水中迁移的设想而推导得出,尚缺乏实验方面的严格论证[3]。衡量复氧速率的定量指标主要有复氧系数和表面传质系数,关于复氧系数和表面传质系数的经验和半经验公式很多,但往往忽略了一些影响复氧系数的重要因素[4,5]。基于上述原因,本文对城市河流水体静态复氧和动态复氧系数的规律开展试验研究,以此建立能够精确描述水动力学特性影响的水体复氧参数。