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污染物地表水扩散-环境监测

【摘要】:1.收集当地水文资料地表水一般包括:河流、湖泊、水库、海湾或海岸带等,污染物泄漏到地表水域,需预测其扩散情况时,一般采用水质模式进行估算,由于河流、湖泊、水库、海湾扩散模式不同,同时静态、动态、一维、二维等情况不同,所以模式非常多,并且繁、简程度相差很大。

1.收集当地水文资料

地表水一般包括:河流、湖泊、水库、海湾或海岸带等,污染物泄漏到地表水域,需预测其扩散情况时,一般采用水质模式进行估算,由于河流、湖泊、水库、海湾扩散模式不同,同时静态、动态、一维、二维等情况不同,所以模式非常多,并且繁、简程度相差很大。由于突发性环境污染事故要求迅速估算,所以一般采用简化模式进行估算,具体模式可以从《环境影响评价技术导则与标准》中选取,下面作一简单介绍:在编制地区突发性环境污染事故应急预案时,首先要对所管辖地区内河流、湖泊、水库、海湾或海岸带等基础资料进行收集,包括地理位置、河流的流量、流速、河宽、平直情况、是否为感潮河流,以及丰水期、平水期、枯水期等;湖泊、水库的面积、形状、水深等;海湾、感潮河口涨落潮情况等。

2.常用河流水质模式及适用条件

河流、湖泊、海湾由于水文条件、污染物性质(有机、无机污染物和可溶性污染物及持久性有机污染物、非持久性有机污染物)、排放特征(持续连续排放、短期内突然大量排放)等可以分成几十类,所适用的水质模式也不相同,以下介绍几种常用河流水质模式及适用条件。

(1)河流完全混合模式及适用条件:污染物与河流中原有污染物完全混合后的质量浓度可用下式表示;其适用条件:河流充分混合段,持久性污染物,河流恒定流动,废(污)水连续稳定排放。

式中:ρ——完全混合后污染物质量浓度(垂向平均质量浓度、断面平均质量浓度),mg/L;

ρp——污染物排放质量浓度,mg/L;

ρh——河流来水中污染物质量浓度,mg/L;

qv,P—废(污)水排放量,

q V,h—河流来水流量。

(2)河流一维稳态模式及适用条件:一维稳态模式如下式;其适用条件:河流充分混合段,非持久性污染物,河流恒定流动,废(污)水连续稳定排放。

式中:ρ——下游计算断面的污染物质量浓度,mg/L;

ρ0—计算初始点污染物质量浓度,mg/L;

K1——污染物的衰减系数,d﹣1

K3——污染物的沉降系数,d﹣1

v——河流流速,m/s;

x——从计算初始点到下游计算断面的距离,m。

对于持久性污染物,在沉降作用明显的河流中,可以采用沉降系数K3替代上式中(K1+K3)。(www.chuimin.cn)

(3)河流二维稳态模式及适用条件:河流二维稳态模式分岸边排放和非岸边排放两种类型,模式如下;其适用条件是:平直、断面形状规则河流混合过程段,持久性污染物,河流恒定流动,废(污)水连续稳定排放;对于非持久性污染物,需采用相应的衰减模式。

岸边排放:

非岸边排放:

式中:ρ(x,y)——(x,y)点污染物垂向平均质量浓度,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。

(4)混合过程段长度计算:混合段分为充分混合段、混合过程段两种情况。

充分混合段:是指污染物浓度在断面上均匀分布的河段;混合过程段:是指排放口下游到达充分混合段以前的河段。当需要计算混合过程段长度时,可按下式进行:

式中:a——排放口与岸边的距离;

B——河流宽度;

H——平均水深;

I——河流底坡或地面坡度;

g——重力加速度