Baitap

Bài tập mô hình hóa Một dòng chảy có vận tốc 0,3048 m/s, độ sâu trung bình 1,056m và hằng số tốc độ tiêu thụ oxy là 0,6 ngày-1.. BOD tại vị trí x=0 là 10 mg/l. Độ thiếu hụt DO ban đầu là 0 mg/l. a/. Sử dụng công thức O’Connor-Dobbins tính hằng số tốc độ thấm khí oxy từ khí quyển và hãy vẽ b/. BOD theo khoảng cách so với dòng chảy. c/. Độ thiếu hụt DO theo khoảng cách d/ Lượng oxy nạp từ khí quyển vào mặt thoáng nước (ka.D mg/l.ngày) e/. Lượng oxy tiêu thụ (kd.L mg/l.ngày) f/. Tại vị trí nào thì tốc độ tiêu thụ oxy bằng tốc độ thấm khí qua mặt thoáng ? Độ thiếu hụt tới hạn và khoảng cách tới hạn. Giải. Sử dụng công thức O’Connor-Dobbins (sau khi đã chuyển về hệ m), ta tìm được vận tốc thấm khí oxy từ khí quyển vào mặt thoáng là: 3.93 × v 0.5 ka = H 1.5 Các phương trình tính toán BOD và độ thiếu hụt DO của Streeter-Phelps được cho ở bảng sau, trong đó ka= 2 ngày-1, k1=0,6 ngày-1, L0=10 mg/l, D0=0 mg/l, và u= 26334.72 m/ngày (hay 26.33472 km/ngày).

Lt = L0 .e − K1 t = L0 e − K1 x / u D = D0 e − K a x / u +

(

K1L0 e− K1 x / u − e− K a x / u K a − K1

Ta nhận được kết quả dưới bảng (phần mềm):

1

)

1 km = 0.6212mi (dặm) tc =

K 1 ln  a K a − K1  K1

 D0 ( K a − K 1 )   1 −   K 1 L0  

xc = vtc Dc =

K1 Lo e − K1t Ka

Cần chú ý rằng lượng nạp oxy từ khí quyển vào mặt nước, kaD bằng tốc độ tiêu thụ oxy K1L tại vị trí tới hạn (xc=14,1 mi ≈ 23000 m) tại đó độ thiếu hụt oxy là cực đại. Điều này là do dD K = K1L − K a D = 0 ⇔ Dc = 1 L dt Ka

2