环境水力学

2. 水域的污染物质：1示踪质：是一种理想物质，它在水中扩散移动时，⑴不与水体发生生化或化学反应；⑵它的存在不会改变流场的力学性质。2保守物质和非保守物质：⑴保守物质不会与环境水体发生生化、化学反应，不会在水体中发生生化降解，即这类物质的数量不会因在水体中扩散输移而发生改变。⑵非保守物质能与环境水体发生生化、化学反应或生物降解，其总量随时间和空间变化。3动力惰性物质和动力活性物质：⑴动力惰性物质：不会改变环境水体的密度及流场的力学性质，这类物质的密度通常与环境水体相同或相近。⑵动力活性物质：能改变水体环境的密度，进而改变流场的力学性质。

3. 反应水体受污染的指标：浓度、相对浓度（无量纲浓度）和稀释度。

4. 浓度C表示单位体积水中所含污染物的质量。 5.

相对浓度P（无量纲浓度）表示样品中污水体积所占的比例。P=样品中污水的体积/样品总体积。当P=1时表示样品全为污染物，当P=0时表示样品为净水。

6. 稀释度S=样品总体积/样品中污水的体积。当S=1时表示样品全为污染物，当S趋近于无穷时表示样品为净水。

7. 分子扩散是指物质分子由高浓度向低浓度的运动过程（即存在浓度梯度是分子扩散的必要条件）。

8. 菲克第一定律：单位时间通过单位面积的溶质通量q与该面积上的溶质浓度梯度∂c/∂x成正比。

9. 随流扩散方程与分子扩散方程相比，相同点：两者都是质量守恒定律在扩散问题上的体现；不同点：多了一些随流项。

10. 紊流扩散与分子扩散的不同点：分子扩散符合马尔科夫过程，紊流质点连续而分子扩散不连续。

11. 随流作用：由于时均流速的存在使污染物质发生输移，这时的流速作用称为随流作用。

12. 由时均流速引起污染物质发生的输移称为随流扩散，由脉动流速引起污染物发生的输移则称为紊动扩散。

13. 紊流可以分为两大类，即均匀各向同性紊流和剪切紊流。

14. 分析紊动扩散的方法：欧拉法和拉格朗日法。 15.

马尔可夫过程：液体分子运动的下一步状态只与当前状态有关，而与以前的运动历史无关。

16. 对较短的扩散历时（t<2

i

与t

2

成正比，这一点与分子扩散规律不同，属于非费克型扩散。

17.

对较大的扩散历时（t>>TLy），距离方差与扩散历时成正比，这样的紊动扩散规律便与分子扩散规律相同，符合马尔可夫过程，属于费克型扩散。

18.

雷诺比拟假说：对于示踪质来说，不论是那种扩散物质，紊动对质量、热量、动能或动量的扩散系数，都存在着完全相同的比拟关系，且扩散系数彼此相等。该假说已被近避紊流的试验所证实。19.

由于剪切流动中时均流速分布不均匀引起的随流扩散称为扩散。

20. 圆管层流扩散的两个因素：断面上纵向流速分布不均匀致使示踪物质纵向分散；由于径向浓度梯度的存在而导致示踪物质有径向的分子扩散。

21. 垂向的紊流扩散作用与纵向分散作用相平衡。（明渠均匀流的纵向分散）

22. 横向流速分布不均匀而出现的分散作用与横向紊流扩散作用相平衡。（天然河流的纵向分散）

23. 怎样判断天然河流适用一维纵向分散方程？ 1用无量纲时间 t’= ｛<0.4，偏态分布，没有达到平衡；=0.4~1，趋向正态分布； >1，正太分布，达到平衡｝

2用无量纲距离 x’= ｛<0.4，偏态分布，没有达到平衡；=0.4~1，趋向正态分布； >1，正太分布，达到平衡｝

L为某一特性距离，对圆管流，二维明渠流和天然河流，L分别为管半径、二维明渠流水深h和天然河流水面宽W。ε为某一扩散系数，对层流对层流为分子扩散系数D，对紊流在二维明渠流情况下为垂向紊动扩散系数EZ，在天然河流情况下为横向混合系数My。V仍为断面平均流速。

24.

污水注入河流之后的混合过程，可以划分为三个阶段；第一阶段垂向混合阶段：是从排污口开始到污水在垂直方向（沿水深）完全混合为止。第二阶段横向混合阶段：是从污水在垂向均匀混合之后直到河流横向（在断面上）均匀混合为止，该阶段称为横向混合段或初始段。第三阶段纵向分散阶段：是从河流横断面均匀混合以后起算的，也称为纵向分散阶段。三阶段中，第一阶段发生在排污口附近，常称为近区；第三阶段常称为远区；对第二阶段，有人称为近区，也有人称为远区，但将第二阶段称为初始段比较常见。

25. 污染带的宽度定义有两种：第一种，认为带边的浓度为同断面上最大浓度的5%；第二种，由于浓度在横向上服从正态分布，宽度4σy的正态分布曲线下的面积占总面积的95.4%,习惯上取4σy的宽度来代表正太曲线的宽度。

26.

污染源的分类：按人类活动可以把污染源分为工业、农业、交通运输和生活等几种污染源。从污染源的空间存在形式可以分为点源污染和面源污染。

27.

自净能力：水体通过物理、化学和生物的作用净化污染物质，这种能力称为水体的自净能力。 28. 影响水体自净因素：污染物种类和性质，水体性质，水生生物，其他环境因素。

29. 生化需氧量BOD：在好氧性条件下，细菌把有机废物化成二氧化碳，水和其他简单无机物质，其所需氧气的数量称为生化需氧量。BOD值可以反映水体受有机物污染的程度。

30. 水体耗氧和复氧的方式：水中氧气的消耗，除有机物生化耗氧外，还有废水中其它还原物质引起的耗氧，晚间光合作用停止时由水生物质呼吸而耗氧及底泥耗氧。水中氧气不断地消耗，同时也会得到补充，称为复氧。除了上游河水所带来的溶解氧外，大气通过与水的交界面向水体输氧，另外水生植物白天通过光合作用产生氧气。

31. 氧亏：饱和溶解氧与现有溶解氧的差值。 32.

水质模型：是一些描述水体（河流、湖泊）的水质要素，在其它诸因素的（生物、化学、物理等）作用下随时间和空间变化的数学表达式。 33. 水质模型的分类：按建立模型的方法的方法和求解特点分为确定性模型和随机模型。按模型描述的系统是否具有时间稳定性可分为稳态模型和动态模型。按系统内参数的空间分布特征分为一维、二维、三维模型。按水质参数的转移特性可分为随流模型，扩散模型和随流扩散模型。按反应动力学的性质可分为纯转移模型、纯反应模型、转移及反应模型和生态模型。

34.

斯-费模型的四种假定：1排入河流的废水均匀分布在起始断面上。2水流是恒定均匀的。3生化耗氧量为一级动力反应，反应系数为常数，并且认为耗氧只是由生化反应引起的。4水体的复氧速率与水中的氧亏成正比，复氧系数为常数。