Схема изменения кислородного баланса

после интегрирования которого получим уравнение дефицита кислорода (Стриттера — Фельпса) по прошествии времени t:

На рис. 4.5 показана схема изменения кислородного баланса при одновременном протекании процессов потребления и растворения кислорода. Как видно из рисунка, общее содержание растворенного кислорода сначала падает до известного минимума (пункт наибольшего загрязнения), а затем, примерно с четвертого дня, начинает возрастать. Место наименьшего содержания кислорода на кривой 3 носит название кислородного прогиба (критическая точка).

Рис. 4.5. Схема изменения кислородного баланса

/ — степень потребления кислорода без ре-аэрации по уравнению (4.7), 2 — процесс реаэрации по уравнению (4.12); 3— то же, по уравнению (4 28): А — критическая точка максимального дефицита кислорода; Б — точка максимальной скорости восстановления кислорода

Рис. 4.6. Влияние температуры на изменение содержания растворенного кислорода

/ — при температуре 5° С; 2—то же. 10° С; 3 — то же, 20° С; 4 — то же, 30° О

Если в приведенном уравнении все величины, кроме k₂, известны, т. е. если замерены значения L_a, D_a и D_t и принята величина k\, то можно определить значение k₂. Во многих случаях при Г=20°С /е₂=0,2, т. е. вдвое больше константы k\. На неглубоких участках реки при наличии быстрого течения и других условий, способствующих хорошему перемешиванию, значение k₂ может быть значительно (иногда в 10 раз) больше величины k\.

По имеющимся исследованиям можно принимать следующие значения k₂\

для водохранилищ и слабопроточных водоемов 0,05—0,15 » рек с малой скоростью течения (<0,5 м/с) 0,2—0,25 » » » большой скоростью течения

(>0,5м/с) . . . ,........, , 0,3—0,8

для малых рек , ».......... 0,5—0,8

Однако если на дне реки скапливается много ила, то на его окисление будет затрачиваться большое количество кислорода, что не может быть учтено ни при определении дефицита кислорода, ни при определении БПК. Найденное при таких условиях значение константы растворения k₂ будет неправильным и ниже действительного значения.

Время /_кр, соответствующее минимуму содержания кислорода, может быть определено из уравнения (4.28) приравниванием нулю первой производной этого уравнения по t:

Читайте далее >>