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2018

河道水動力學(xué)工程在河道水體自凈過程中的應(yīng)用

作者：

河道水動力學(xué)工程在河道水體自凈過程中的應(yīng)用

河道水動力學(xué)，是研究河道在自然狀態(tài)下以及受人工建筑物控制以后，在水流與河床相互作用的過程中運動發(fā)展的力學(xué)規(guī)律的科學(xué)。河流動力學(xué)廣泛應(yīng)用水力學(xué)、水文學(xué)等學(xué)科的原理和方法處理問題，是治河工程、灌溉排水工程的理論基礎(chǔ)之一。
在河道治理中，在底部較平滑的河道設(shè)置適當(dāng)高度的擋水墻、在長直流河道邊增加丁字坎、跌水曝氣等均利用水體的水動力學(xué)原理增加河流紊動程度，進(jìn)而使水體氧含量增加，更好的去除氮磷等污染物。
跌水曝氣就是利用水體從高處掉落，攪動水面產(chǎn)生水躍，在水體與空氣接觸面將空氣中的氧轉(zhuǎn)移到水中，從而使水中微生物順利進(jìn)行好氧消化作用進(jìn)行污水治理的過程。
跌水曝氣系統(tǒng)有著自己獨特的優(yōu)勢，其利用水動力學(xué)原理，工藝相對簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合山區(qū)和丘陵地帶，可以減少基礎(chǔ)建設(shè)成本和運行成本，符合國內(nèi)中小城市污水處理工藝要求，簡易高效低耗、能有效降低污水中污染物質(zhì)的含量。
目前對于跌水高度和跌水流量對于跌水曝氣效果的研究仍處于項目工程經(jīng)驗值階段，在給排水設(shè)計手冊第3冊（城鎮(zhèn)給水）中關(guān)于跌水曝氣的描述為：“跌水曝氣的溶氧效率，與跌水的單寬流量、跌水高度以及跌水級數(shù)有關(guān)。一般，可采用跌水1~3級，每級跌水高度0.5~1.0m，單寬流量20~50m³/（h*m），也有的單寬流量達(dá)400m³/（h*m），曝氣后水中溶解氧含量可增加2~5mg/L。”
西南大學(xué)的李杰等人也對跌水曝氣高度、流量與復(fù)氧量關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)論為：跌水高度越高，復(fù)氧量越大；跌水流量越小越有利于復(fù)氧；跌水曝氣后水體虧氧量的對數(shù)與跌水高度的二分之一次方呈負(fù)相關(guān)，與跌水流量的二分之一次方呈正相關(guān)。其經(jīng)驗式如下：

2018.4.6河道水動力學(xué)在河道自凈過程中的應(yīng)用