一维水质模型的适用条件

第七章 一维非恒定河流和河网水量水质模型

对于中小型河流，通常其宽度及水深相对于长度数量较小，扩散质（污染物质、热量）很容易在垂向及横向上达到均匀混合，即扩散质浓度在断面上基本达到均匀状态。这种情况下，我们只需要知道扩散质在断面内的平均分配状况，就可以把握整个河道的扩散质空间分布特征，这是我们可以采用一维圣维南方程描述河流水动力特征或水量特征（水位、流量、槽蓄量等）；用一维纵向分散方程描述扩散质在时间及河流纵向上的变化状况。特别地，对于稳态水流，可以采用常规水动力学方法推算水位、断面平均流速的沿程变化；采用分段解析解法计算扩散质浓度沿纵向的变化特征。但是，在非稳态情况下（水流随时间变化或扩散质源强随时间变化）解析解法将无能为力（水流非恒定）或十分繁琐（水流稳态、源强非恒定），这时通常采用数值解法求解河道水量、水质的时间、空间分布。在模拟方法上，无论是单一河道还是由众多单一河道构成的河网，若采用空间一维手段求解，描述水流、水质空间分布规律的控制方程是相同的，只不过在具体求解方法上有所差异而已。

7.1 单一河道的控制方程 7.1.1 水量控制方程

采用一维圣维南方程组描述水流的运动，基本控制方程为：

?Q?Z?BW?q

河流水质模型及其发展趋势

摘 要:水质模型是进行环境水污染控制、水质规划和环境管理的有效工具. 运用系统分析技术进行水污染控制系统的规划是现代水质管理的基础和依据, 水质模型对整个规划过程起着至关重要的作用。 本文对河流水质模型的发展进行了简要介绍,比较详细的评述了河流水质模型及几个国际通用的综合水质模型. 同时本文还着重对河流水质模型的发展趋势做出评价,特别是提出了对河流水质模型与虚拟现实(VR) 技术结合这一应用前景. 关键词:河流水质模型；控制方程; 应用

河流水质模拟可以分为定性模拟和定量模拟两种,目前主要采用

数学模型、物理模型与模拟模型3 种系统进行水质定量模拟。河流水质模型是对河道水体中污染物随空间和时间迁移转化规律的数学描述,其中涉及到许多物理、化学和生物过程,模型大都比较复杂. 近年来,对水质模型的研究已经从点源污染模型转向面源污染模型,从一般的水质模型转向综合水质模型,并将营养物、有毒化合物及底泥等作用纳入到模型中,逐渐向真实、定量化方向发展.

随着不确定性分析方法、人工神经网络、地理信息系统以及虚拟现实等方法技术的不断发展及与河流水质模型的进一步结合,将极大地促进河流水质模拟和水环境管理技术的先进性和现代化.

《水质模型》教学大纲

一、课程编号：0102004

二、课程名称：水质模型 （Water Quality Models） 三、学分、学时：1.5学分； 24学时 四、教学对象：水文与水资源工程专业本科生 五、开课单位：水资源环境学院水文系 六、先修课程

高等数学、工程数学、物理学、水力学、水文学原理、水环境化学、生态学概论等课程

七、课程性质、作用、教学目标

该课程为“水文与水资源工程专业”的必修课，课程的主要任务是使学生了解污染物在水体中的混合迁移机制，掌握各种不同水体的主要水质数学模型，及模型参数率定、水质预测等内容，为未来从事水资源与水环境领域的工作打下扎实的基础。 八、教学内容基本要求

通过课堂教学、课外做练习与查看文献等教学环节，使学生： 1.弄清水体污染的基本概念；

2.掌握污染物在水体中的混合迁移机制及水质模型的基本方程； 3.掌握河流水质模型；

4.掌握湖泊与水库的水质模型； 5.熟悉水质模型的差分解法 6.掌握模型参数估计方法； 7.了解面污染源水质模型； 8.掌握水质预测方法。 课程主要内容如下： 第一章 绪论

1.1 水污染概念 1.2 污染物来源 1.3 溶解氧与水体自净 1.4 水体自净能力影响因素 1.5

上山开采和下山开采的适用条件？

答：（一）上、下山开采主要区别在于采区运输、通风、提升、排水和上、下山掘进等方面有许多不同之处。

上山开采时，煤向下运输，上山的运输能力大，输送机的铺设长度较长，倾角较大时还可采用自溜运输，运输费用低，但从全矿看它有折返运输。下山开采时，向上运煤，没有折返运输总的运输工作量少。

上山开采时，井下涌水可直接流入井底水仓，排水系统简单。下山开采时各采区都要解决采区内的排水问题。如用水量不大，可在每段下部设临时排水硐室及小水仓，随采掘工作的向下发展，在相应的区段安装排水设备，将采区涌水排至大巷，这样就要多掘硐室及增加排水设备。较常用的做法是，将采取下山掘至终深在其下部掘排水硐室、水仓和安装排水设备，这样增加总的排水工作量及排水费用。此外如排水系统发生故障，将影响下山采区的生产，而上山开采没有这个问题。

下山掘进的装载、运输、排水等工序比较复杂，因而掘进速度较慢、效率较低成本较高，尤其是当下山坡度大，涌水量大时，下山掘进更为困难。而上山掘进就方便的多。

上山开采时由进风上山进入采区冲洗工作面后的污风经回风上山流入回风道，新风和污风均向上流动，沿倾斜方向的风路较短；而下山开采时，新鲜风流由进风下山进入采区，清洗工作面后的

高教社杯全国大学生数学建模竞赛

承 诺 书

我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.

我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： B 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）： 参赛队员 (打印并签名) ：1. 2.

物理化学主要公式及使用条件

1-40

B

B B B ?

B B

m m

? ?

第一章 气体的 pVT 关系

1. 理想气体状态方程式 pV

= (m / M )RT

= n RT

或

pV m

= p (V / n ) = R T

式中 p ，V ，T 及 n 单位分别为 Pa ，m 3，K 及 mol 。 V m = V / n 称为气体的摩尔体积，其单位为 m 3 ·

mol -1 。 R =8.314510 J · mol -1 · K -1 ，称为摩尔气体常数。 此式适用于理想气体，近似地适用于低压

的真实气体。

2. 气体混合物 （1） 组成

摩尔分数

y B (或 x B ) = n B / ∑ n A

A

体积分数

?B = y B V

m, B

/

∑

y A

V ?

m, A A

式中 ∑

n A A

为混合气体总的物质的量。V

m, A

表示在一定 T ，p 下纯气体 A 的摩尔体积。 ∑ y A V

A

?

m, A

为在一定 T ，p 下混合之前各纯组分体积的总和。 （2） 摩尔质量

M mix = ∑

y B M B = m / n = ∑ M B / ∑n B B

B

B

式中 m = ∑ m B

B

为混合气体的总质量， n = ∑ n B 为混合气体总的

安徽正华生物仪器设备有限公司

条件恐惧大鼠模型的行为比较

【摘要】 目的 探讨不同性别条件恐惧大鼠的恐惧记忆保持和矿场行为是否存在差异。方法 利用巴甫洛夫经典条件反射建立声音+电击,建立条件恐惧大鼠模型，于训练前1天及训练后第1、3、7、20天进行恐惧记忆保持测和试旷场测试。结果 (1)恐惧记忆保持测试实验结果显示,雄性大鼠的恐惧记忆保持水平高于雌性大鼠，其僵立时间百分比在个时段均高于雌性大鼠，尤其在训练后训练后1天和训练后20天，雄性性大鼠为67.90±34.74与 27.4±22.51，雌性大鼠为23.60±21.10和3.10±3.07,存在统计学差异（P<0.05）。（2）旷场实验结果显示,除修饰次数外，雌雄大鼠旷场行为比较存在明显统计学差异（P<0.05）。结论 雌雄条件恐惧大鼠存在行为学差异。

【关键词】 应激 恐惧记忆保持 旷场行为

创伤后应激障碍（post traumatic stress disorder,PTSD）是指在强烈的精神创伤后发生的一系列心理、生理的应激反应所表现出的一系列临床综合征。

PTSD临床表现多样，从临床症状来看,其核心症状是创伤性记忆的不断闯入导致恐惧情绪、逃避行为和过度唤起的生理反应。有研究表明,社区普通人群中PTSD的终生患病率男性为5%,女性为10.4% 。普通人群中女性的患病率是男性的2倍。

条件恐惧动物模型的制备

摘要 本实验利用巴甫洛夫经典条件反射来建立环境相关条件恐惧大鼠模型。方法是把大鼠放入条件恐惧箱中，给予大鼠一个环境信号（条件刺激，白噪音），随后给予电击（非条件）刺激。记录大鼠僵立次数、僵立时间、僵立时间占总时间的百分比。实验结果表明在测试阶段，大鼠的行为得分明显高于制备阶段，条件恐惧模型鼠制备成功。 关键词 条件恐惧模型 应激 僵立 1前言

应激(Stress)是机体对生存环境中多种不利因素适应过程中, 实际上或认知上的要求与应付能力之间不平衡导致的心身紧张状态及其反应。恐惧是一种较为常见的的心理反应，它主要是指个体（人或动物）在面临并企图摆脱某种危险情境而又觉得无力摆脱时产生的一种情绪体验。在多种情况下都会使个体产生恐惧反应，如恐怖症（Phobia）、创伤后应激障碍（posttraumatic stress disorder，PTSD）。其中恐怖症是一种一恐惧症状为主要临床表现的神经症，并且这种恐惧反应极其强烈。

研究恐惧、焦虑等基本的情绪问题需要通过精神应激或心理应激的方法制作相应的、特定的动物模型。多项研究表明恐惧应激可以直接引起实验动物的一系列的防御性行为反应，包括僵立反应、心率增

第一章 一维条件下的弹塑性变形

一、 教学目标

了解塑性力学中的两个基本实验：单向拉伸实验和静水压力实验；

掌握塑性强化材料和理想弹塑性材料的应力应变曲线异同； 了解刚塑性模型和幂次强化模型；

掌握包氏效益应力-应变变化过程，两种强化模型：随动强化和等向强化模型； 了解塑性变形的细观机理和等效比拟；

明确弹塑性力学与弹性力学解题的差异：应力-应变过程相依关系； 掌握塑性强化和理想弹塑性材料的本构关系：增量本构和全量本构。

二、 教学内容

介绍金属的单向拉伸压缩实验和静水压力实验结果——应力-应变曲线，讲解两种不同材料拉伸曲线异同和简化模型，介绍静水压力对变形过程的影响；

介绍应变强化现象，讲解两种强化模型的后继屈服限的异同；

介绍弹塑形变形的细观机理和一维变形行为的等效模型，更直观的说明材料在拉压和加卸载时的变形； 介绍弹性和塑形应力-应变曲线的异同，过程相依的概念；

讲解塑形强化材料和理想弹塑性材料的一维增量本构关系和全量本构关系。

三、 重点难点

1) 重点：

两种材料模型，及相应的应力-应变简化曲线；两个强化模型；两种细观机理；两种本构关系。 2) 难点：

本构关系的推导。

四、 讲课提纲 塑性强化 两种材料 金属材料 模型 简单拉

采矿方法适用条件要点归纳

1）、空场采矿法

适用于开采水平、微倾斜、缓倾斜的矿体。其采矿法不仅能开采薄矿体，更适合于开采厚矿体和极厚矿体。

特征：将矿块划分为规则的矿房和矿柱，并根据矿体的厚度及采矿设备、技术条件的不同，选用浅孔、中深孔或深孔落矿方案进行矿房的回采，因而有浅孔房柱和中深孔房柱之分。

1．浅孔房柱采矿法

（1 ）主要适用于矿石和围岩稳固与较稳固的矿体。

（2 ）矿体倾角 30°以下。

（3 ）矿体厚度小于 8-10m 。

（4 ）价值不高或品位较低的矿石。

2．中深孔房柱采矿法

（1 ）矿石稳固和中等稳固。当顶板围岩稳固或中等稳固时，采用不切顶或不预控顶当顶板不太稳固或局部不稳固时，可采用切顶与预控顶；

（2 ）矿体倾角≤30°;

（3 ）厚度≤6-8m 的矿体，采用不切顶房柱法；厚度 8-10m 的矿体，可采用浅孔切顶房柱法；厚度 11-12m 的矿体；可采用中深孔切顶房柱法；

（4 ）顶板接触面平整，可采用不切顶房柱法；顶板接触面不平整，可采用切顶房柱法；

（5 ）使用于低品位、价值低、凿岩性较好的矿石中。

2）、全面采矿法

适用于开采矿石围岩均较稳固，矿体厚度小于 5-7m 的水平至缓倾斜矿体；也适合于开采矿体底板起伏较大或矿体厚度变化较大以及矿石品味不