由网友(老者与歌)分享简介：火体量质模式，自然火体火量变化纪律的数教形容，简称火量模式，是情况数教模式的1类。河道、河嘴、湖泊(火库)、地上水以及陆地等自然火体虽有各自的火量模式，可是迥然不同。火量模式首要用于预测、预告火体的净化趋势，研究火体净化特性和火体情况的天然污染威力。界说净化物的变迁是遵守量质守恒定律注释火量模式有两种基原类型。1类是简...

水体质量模式，天然水体水质变化规律的数学描述，简称水质模式，是环境数学模式的一类。河流、河口、湖泊(水库)、地下水和海洋等天然水体虽有各自的水质模式，但是大同小异。水质模式主要用于预测、预报水体的污染趋向，研究水体污染特征以及水体环境的自然净化能力。

定义

污染物的变化是遵守质量守恒定律

正文

水质模式有两种基本类型。一类是简单的一级衰变模式，用来描述在水环境中发生衰变的污染物的模式。例如生化需氧量(BOD)、氨氮、亚硝酸盐以及硫化物等在水体中的衰变模式。另一类是衰变和恢复相结合的水质模式，用来描述在水体中由于多种因素而引起的水质变化，例如溶解氧浓度在水体中平衡过程的数学模式。不论是哪一类水质模式，都是将所研究的某一特定水体当作一个化学反应体系（或称连续搅拌化学反应器）。在这个体系内，污染物的变化是遵守质量守恒定律的。

一级衰变水质模式的一般形式是：

　　　　(1)

式中

为第

种污染物在污染源下游

距离处河水中的浓度（毫克／升）；

为此种污染物刚进入水体时的初始浓度(毫克／升)；

为河水的平均流速（公里／天）；

为距离（公里）；

为此种污染物在水体中的一级衰变系数（

）。如果在河水中存在多种可衰变的污染物，那么描述这些污染物总浓度的一级衰变模式就应是：

(2)

式中L为n种污染物的总浓度（毫克／升）。

衰变同恢复相结合的水质模式的一般形式是：

(3)

式中

为某种污染物在时间t时的浓度；

为水流速度矢量(

)；

为时间t时污染物在水体中所处的空间坐标；

、

和

分别为污染物

方向上的扩散系数（距离／时间）;

为此种污染物的来源或丢失（浓度／时间）。式(3)可以用来描述污染物在海水中的变化。如果是描述河口、地下水和深湖中污染物的变化，可以用二维水体模式，即在式(3)中将

方向的项目去掉。如果是描述河流中污染物的变化，可以用一维水质模式，即只考虑河水流动的方向。

河流水质模式

　目前常见的一维河流水质模式是河水中的溶解氧模式。在这种情况下，

应该包括：含碳有机化合物和氨氮的耗氧过程，大气的复氧过程，水生植物的光合作用和呼吸作用过程等。假定河流是稳定态，则

，模式的形式就应变为：

(4)

式中C为河水中溶解氧的浓度;L为BOD的浓度;LN为氨氮的浓度;

为溶解氧的饱和浓度;

为含碳有机污染物的衰变系数；

为氨氮的衰变系数;

为复氧系数;P-R是光合作用产氧与呼吸作用耗氧之差;d为河水的平均深度；u为水流速度。

积分(4)式得：

(5)

这里

水体质量模式

水体质量模式

式中

和

分别为BOD和氨氮在刚进入河水时的初始浓度；

为溶解氧的初始浓度。式(5)所描述的溶解氧浓度随距离的变化曲线，称为溶解氧的下垂曲线（图1）。

为了验证模式(5),必须对模式中的参数

、

和

进行估计。

湖泊水质模式

　以湖水中所发生的热传递、组成传递、水力机制、化学和生物转化的动力学为基础的水质模式，用以描述湖泊和水库营养状况的物理、化学和生物过程，预报水质的变化趋势。如图2所示，可以将一个湖泊分成若干段，在每一段又可以垂直地分成高度为

的若干层。

根据质量守恒原理，湖泊的水质数学模式可以写成如下的基本形式：

(6)

式中

、

分别为湖水和流入水中污染物的浓度;

为总流量；

和

分别为水平流入湖泊和流出湖泊的流量；

为扩散系数；

为沉降速度；

为污染物的来源和丢失项；

为单元面积；

为单元厚度。

在湖泊模式中所考虑的主要环境变量是：浮游植物、浮游动物、氮、磷、溶解氧、生化需氧量、温度、悬浮物、总固体以及光线等。对于上述各个环境变量可以给出一组相应的湖泊模式的子模式。