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1、環(huán)境系統(tǒng)分析 名詞解釋(共30分,每題3分):
系統(tǒng)
數(shù)學(xué)模型
守恒物質(zhì)
彌散系數(shù)
環(huán)境系統(tǒng)分析
湍流作用
流域規(guī)劃
穩(wěn)態(tài)
Leibig最小值定理
污染物到達(dá)岸邊所需距離
一、 填空(共15分,每題3分)
1、系統(tǒng)分析的主要步驟包括 ① 。
2、最優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)和狀態(tài)方程的一般形式 ② 。
3、在環(huán)境質(zhì)量模型中各階矩(M0,M1,M2,M3)的物理意義為 ③ 。
4、一般來說,污染物在與河水混合的過程中,完成三個(gè)方向(XYZ)上的混合順序是 ④ 。
5、在760mm汞柱壓力時(shí),20與25℃時(shí)淡水飽
2、和溶解氧濃度分別為 ⑤ ,若水體中相應(yīng)DO值分別為5mg/L與4.5mg/L, 則對(duì)應(yīng)氧虧值分別為 ⑥ 。
二、 簡答題(從10題中選6題,第10題必做。共30分,每題5分)
1、系統(tǒng)分析在系統(tǒng)工程的全過程中占有什么地位?它們之間的關(guān)系是什么?
2、已知一組數(shù)據(jù)(表1),適合線性方程Y=b+mX, 試用線性回歸估計(jì)b和m,同時(shí)說明該方程的擬合程度如何?
表1
X
1
2
3
5
Y
2.9
5.0
7.1
11.5
3、請(qǐng)說明參數(shù)估值的各種方法的適用范圍?
4、已知污水處理費(fèi)用函數(shù)為C=260Q0.56(元),式中Q為污水的
3、處理規(guī)模(m3/d),若已知污水量的估計(jì)偏差在5%,求費(fèi)用估計(jì)的偏差。
5、河邊擬建一工廠,排放含氯化物廢水,流量2.83m3/s,含氯化物濃度1300mg/L;該河平均流速0.46m/s,平均河寬13.7m,平均水深0.61m,含氯化物濃度100mg/L。如該廠的廢水排入河中能與河水迅速混合,問河水氯化物是否超標(biāo)(設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)為200mg/L)?
6、某河段流量Q=216104m3/d, 流速為46km/d,水溫T=13.6℃, ka=0.94d-1,kd=1.82d-1,ks=0.17 d-1。河段始端排放Q1=10104 m3/d的廢水,BOD5為500mg/L, 溶解氧為0;上游河水
4、BOD5為0,溶解氧為8 .95mg/L。求該河段x=6km處河水的BOD5及氧虧值?
7、比較下述三種條件下污染物最大濃度和擴(kuò)散羽的寬度(僅討論邊界寬度為無限,且x,y,ux,Dy,h等值均相等)。假定中心排放源強(qiáng)為Q1,岸邊排放源強(qiáng)為Q2。
(1) Q1=Q2; (2) Q1=2Q2;(3) 2Q1=Q2;
8、某湖泊容積V=2.0108 m3,表面積A=3.6107m2,支流入流量Q=3.1109 m3/a,多年測(cè)量得磷的輸入量為1.5108g/a,已知蒸發(fā)量等于降水量,試判斷該湖泊的營養(yǎng)狀況,是否會(huì)發(fā)生富營養(yǎng)化。
9、僅就氮磷而言,自然湖泊和受人類影響的湖泊的富營養(yǎng)化控制因素分
5、別是什么?你認(rèn)為海洋中富營養(yǎng)化控制因素會(huì)是什么?該如何判斷限制因素?
10、在流場(chǎng)均勻的河段中,河寬B=200m,平均水深h=3m,流速為0.5m/s,橫向彌散系數(shù)Dy=1m2/s;岸邊連續(xù)排放守恒污染物,Q=3600kg/h。試求下游2km處的最大污染物濃度和擴(kuò)散羽寬度。取1次反射,即可滿足計(jì)算要求。
三、 計(jì)算題(共25分,任選一題)
1、 已知河流平均流速ux=1m/s,水溫T=25℃,起點(diǎn)BOD5為20mg/L,DO0=8mg/ L,ka=0.24d-1,kd=0.15d-1。計(jì)算:
(1) 臨界氧虧點(diǎn)的距離,臨界點(diǎn)的BOD5值和DO值。
(2) 將ka,kd依次單獨(dú)增加
6、10%,計(jì)算臨界氧虧點(diǎn)的距離,臨界點(diǎn)的BOD5值和DO值。
(3) 利用(1)和(2)的計(jì)算結(jié)果,計(jì)算臨界氧虧值Dc對(duì)參數(shù)ka,kd的靈敏度。
2、 河段長18km,枯水流量Q=60 m3/s,平均流速ux=1m/s,ka=0.38d-1,kd=0.25d-1,ks=0.1 d-1。水流穩(wěn)定,光合作用和呼吸作用均不發(fā)達(dá)。(設(shè)排放口上游氧虧為0,河水水溫20℃, 起點(diǎn)BOD為20 mg/L)。
(1) 臨界氧虧點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間和距離,和DO值。
(2) 如果在河段中保持DO≥5mg/L,問在河段始端每天排放的BOD量不應(yīng)超過多少?若上游的污水排放量為5 m3/s,污水中的BOD為1200 mg/L,問污水是否需要處理?多大的處理率能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)?