三、计算题1、一个库容1×105m3的水库，进水和出水流量为4×104 m3/d，进水BOD=8mg/L，5降解系数k=0.5，河水可与库水迅速混合，求出水的BOD 5。

)/(6.35.01041011845L mg c =•⨯⨯+=解：2、一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量q 为0.15 m 3/s ，苯酚浓度为30μg/L ，河流流量Q 为5.5m 3/s ，流速u x = 0.3m/s ，苯酚背景浓度为0.5 μg/L ，降解系数k 为0.2d -1，纵向弥散系数E x =10m 2/s ，求排放点下游10km 处苯酚浓度。

Lg c L g c Lg c /19.1864003.0100002.0exp 28.1/19.13.010)86400/2.0(411102100003.0exp 28.1/28.115.05.55.05.53015.020μμμ=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯==⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+-⨯⨯⨯==+⨯+⨯=若不考虑弥散系数，若考虑弥散系数，初始浓度 3、连续点源Q=100g/s ，河流水深1.5m ，流速u x =0.3m/s ，横向弥散系数E y =5m 2/s ，污染物的衰减常数k=0。

求下列三种条件下x=2000m ，y=10m 处污染物浓度：(1)无边界约束条件下；(2)在岸边排放河流宽度无穷大时；(3)岸边排放，河流宽度B=100m 时。

()())/(38.4)10,2000(,4)/(10.4)10,2000(,22000541010023.0exp 2000541010023.0exp 2000541003.0exp 3.0/2000545.13.01002)10,2000()/(68.0)10,2000(2)10,2000()/(34.020*******.0exp 3.0/2000545.13.0100)10,2000(33121231221L mg c p L mg c p n n c L mg c c L mg c p n pn ====⎪⎭⎪⎬⎫⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯-⨯-⎩⎨⎧+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯====⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=∑∑==ππ解：4、在流场均匀的河段中，河宽B=200m ，平均水深h=3m ，流速u x =0.5m/s ，横向弥散系数E y =1m 2/s 。

岸边连续排放污染物，源强Q=3600kg/h ，k=0。

试求下游2km下流2km 处污染物分布方差σy =(2E y x/u x )1/2=89.4m 1.污染物最大浓度在y=0处，取p=1C(2000,0)=5.947[exp(-02/16000)+2exp(-4002/16000)] =5.95mg/L 3.扩散羽流宽度b=2 σy =178.8m4.完成横向混合距离x=0.4u x B 2/E y =8000m5.完成横向混合时间t=x/u x =4.44h5、河边拟建一工厂，排放含氯化物废水，流量2.83 m3/s ，含盐量1300 mg/L 。

该河平均流速0.46 m/s ，平均河宽13.7m ，平均水深0.61m ，上游来水含氯化物100 mg/L ，该厂废水如排入河中能与河水迅速混合，问河水氯化物是否超标？（设地方标准为200 mg/L ）。

解： =100 mg/L ，Q=0.46×13.7×0.61=3.84 m 3/s =1300 mg/L ，q=2.83 m 3/s该厂废水如排入河中，河水氯化物将超标约3倍。

6、河边拟建一工厂，排放含氯化物废水，流量3.85 m3/s ，含盐量500 mg/L 。

该河平均流速0.50 m/s ，平均河宽14.5m ，平均水深0.56m ，上游来水含氯化物80 mg/L ，该厂废水如排入河中能与河水迅速混合，问河水氯化物是否超标？（设地方标准为300 mg/L ）。

解： =80 mg/L ，Q=0.5×14.5×0.56=4.06m 3/s =500 mg/L ，q=3.85 m 3/s该厂废水如排入河中，河水氯化物未超标。

7、一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量q=0.15 m3/s ，苯酚浓度为30µg/L，河流流量Q=5.5 m3/s ，流速ux =0.3m/s ，苯酚背景浓度为0.5µg/L，苯酚的降解（衰减）系数K=0.2d-1，纵向弥散系数Ex =10 m2/s 。

求排放点下游10km 处的苯酚浓度（忽略纵向弥散系数）。

解：计算起始点处完全混合后的初始浓度：考虑纵向弥散条件下的下游10km 处的浓度：=1.10μg/L 忽略纵向弥散时的下游10km 处的浓度：8、一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量q=0.25 m3/s ，苯酚浓度为ρ2 =35µg/L，河流流量Q=6.5 m3/s ，流速u x =0.5m/s ，苯酚背景浓度ρ1=0.6µg/L，苯酚的降解（衰减）系数K=0.2d-1，纵向弥散系数Ex =12m2/s 。

求排放点下游1ρ2ρL mg /60967.6406383.284.383.2130084.31000==+⨯+⨯=ρ1ρ2ρLmg /28491.78.224985.306.485.350006.4800==+⨯+⨯=ρLg /28.115.05.55.05.53015.00μρ=+⨯+⨯=()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⨯⨯⋅=23.01086400/2.0411102100003.0ex p 28.1ρL g /18.1864003.0100002.0ex p 28.1μρ=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⋅=10km 处的苯酚浓度（忽略纵向弥散系数） 。

解：计算起始点处完全混合后的初始浓度：忽略纵向弥散时的下游10km 处的浓度：9、一条流场均匀的河段,河宽B=200m,流速ux=0.5m/s,横向弥散系数Ey=1m2/s 。

一个拟建项目可能以岸边和河中心两种方案排放，试计算完全混合距离。

解：在岸边排放时，1、已知某开发区长50km ，宽5km ，混合层高度150m 。

该开发区位于一山谷地带，上风向风速为3m/s ，二氧化硫的本底浓度为0。

该开发区建成后计划燃煤量为800t/d ，煤的硫含量为5%，二氧化硫的转化率为90%，无污染物天然衰变，试用单箱模型估计该开发区二氧化硫的平衡浓度。

2、某火力发电厂烟囱高80m ，以670g/s 的排放速率向大气中排放SO 2。

已知烟气抬升高度为100m ，实测平均风速为5.8m/s ，σy =220.5m ， σz =184.5m 。

试计算沿平均风向轴线下风向900m ，距地面高250m 处的SO 2浓度值。

3、某地区有一高架连续点源，有效源高为160m ，实测平均风速为3.0m/s ，排烟量为4.5×105m 3/h ，排烟中SO 2的浓度为1000mg/m 3。

已知σy =σz =97.7m ，试求该高架连续点源在下风向距烟囱500m ，距地面x 轴线50m 处SO 2的地面浓度值，并求出最大落地浓度。

L g /87.125.05.63525.06.05.60μρ=+⨯+⨯=L g /79.1864005.0100002.0ex p 87.1μρ=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⋅=yx E B u x 24.0=()m x 800012005.04.02=⨯⨯=4、某电厂烟囱有效高度为250m，二氧化硫排放量为180g/s，实测平均风速为5m/s，混合层厚度为1600m，烟流垂直扩散高度刚好达到逆温层底时的水平距离为5000m。

试求出下风向4km、7km、12km处二氧化硫的地面轴线浓度。

已知横向扩散标准差分别为400m、800m、1200m，纵向扩散标准差分别为360m、640m、2500m。

5、某水泥厂排放水泥粉尘，排气筒高度处平均风速为6m/s，排气筒高度为100m，烟气平均抬升高度为15m，排气量为3.5×105m3/h，排气中降尘的浓度为120mg/m3，废气中不同粒径降尘分布为20μm占25%；30 μm占15%； 50μm占60%。

试计算排气筒下风向2500m处地面轴向降尘浓度为多少。

已知：σy =121m，σz=56.7m，水泥降尘密度为3.12g/cm3，空气黏滞系数μ为1.8×10-4g/(cm·s)。

6、某城市有一条东西走向很长的主要交通干线，高峰时汽车流量为3000辆/h，车行速度平均为60km/h，平均每辆车排出碳氢化合物辆为2.3×10-2 g/s。

某天吹北风，实测风速为3.5m/s，试问该天车流高峰时段位于路下风向250m处大气=12.1m，汽车尾气排放管距离地面高中碳氢化合物的地面浓度为多少？(已知σz度为0.4m)7、某城市按边长为1000 m的正方形划分面源单元，面源单元二氧化硫的排放=156.0 量为12 g/s，源平均有效高度为15 m，实测平均风速为2.5 m/s，已知σy =99.5 m。

试求下风向相邻面源单元中心处二氧化硫的地面浓度。

m；σz8、浓度为8.0mg/L，河水水温为20℃，河流流量为14m3/s，排放的工业废水处理前BOD5浓度为800mg/L，水温为20℃，流量为3.5m3/s，处理后溶解氧浓度为4.0mg/L；假定废水与河水在排放口附近迅速混合，混合后河道中平均水深达到0.8m，河宽为15.0m，参数k1(20℃)=0.23d-1， k2(20℃)=3.0d-1，若河流的溶解氧标准为5.0mg/L，计算工厂排出废水中允许进入河流的最高BOD5浓度和需达到的处理率。

9、某水库容积V=1.0×107m3，支流输入水量Q=2.5×107 m3/a，水库内COD的本底浓度ρ=2.0 mg/L，河流中COD浓度为4.0mg/L，COD在水库中的衰减速率常数k1=0.08/a。

试求平衡时水库中COD的浓度即达到平衡浓度的90%所需要的时间。

10、某厂有一台沸腾炉，装有布袋除尘器，除尘效率为80%，用煤量4t/h ，煤的灰分为25%，低位发热量6000kcal/kg ，空气过剩系数α =1.05，煤含硫2.5%。

求该锅炉的SO 2（kg/h ）、烟气排放量（m 3/h ）各为多少？ SO 2、烟尘的浓度是多少（mg/m 3）？ 解：①求理论空气需要量 V 0=1.01×Q 低/4185+0.5=1.01×6000×4.185/4185+0.5 =6.56（m 3/kg ）②求每kg 燃煤产生的烟气量V 1=0.89×Q 低/4185+1.65+（α-1）V 0=0.89×6000/1000+1.65+（1.05-1）×6.56 =7.32（m 3/kg ）③每小时燃烧4t 煤产生的烟气量：4×7.32×1000=29280（m 3/h ） ④SO 2产生量Q SO2 =1600WS=1600×4×2.5% =160（kg/h ） ⑤烟尘产生量Y=W ×A ×B(1-η)=4×25%×50%×（1-80%）×1000 =100（kg/h ）⑥SO 2的浓度：160/29280×106 =5464.5（mg/m 3） ⑦烟尘的浓度：100/29280×106 =3415.3（ mg/m 3 ）1、某地区建有毛巾厂、农机厂和家用电器厂，其污水排放量与污染物监测结果如下表所示，试确定该地区的主要污染物和主要污染源（其它污染物与污染源不考虑）。