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文档简介

1、水文学与水文地质学一、水文现象的基本特点1、时程变化上的周期性与随机性(2007)2、地区上的相似性与特殊性(2008)二、水文现象的研究方法 成因分析法:由观测资料,从物理成因上研究水文变化规律,只定性分析,在定量上不能满足工程设计要求。 数理统计法: 运用概率统计理论对长期观测的资料进行统计计, 以寻求其规律性。 地理综合法:由 地区经验公式和等值线图分析,揭示水文现象的地区分布规律。( 2009)三、 水文循环: 是指发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中地下水之间的水循环。大循环: 是指海洋或大陆之间的水分交换。( 2012)小循环:是指海洋或大陆内部的水分交换。( 2013)四、流量(

2、 Q)单位时间内通过河流某一断面的水量,单位:m3/s,流量等于过水断面面积F 与通过该断面平均流速V 的乘积。 Q=F*V径流总量( W)某一时间段T 内,通过河流某一断面的总水量,单位M3 , W=Q*T。( 2009)( 2013 )径流模数( M)单位流域面积F( km2 )上平均产生的流量,以L/s.km2,计算式: M= Q?1000F( 2012)径流深( Y)计算时间段内的总流量均匀分布到测站以上整个流域面积上的到的平均水层厚度,单位 mm ,计算式: M=W ( 2011)1000F径流系数()同一时段内的径流深与降水量YX 的比值。 =X五、 降水三要素(重点) :降雨量

3、、降水历时、降水强度 (2010)暴雨强度的三要素:降雨历时,降雨强度,重现期(2010)降水特征表示方法:累积曲线、降水过程线、等雨量线六、 根据质量守恒原理可得全球的多年平均降水量= 全球的多年平均蒸发流域上一次暴雨过程扣除相应的损失过程=净雨过程流域汇流=流域出口相应一次洪水过程七、水量平衡1.通用的水量平衡方程根据物质不灭定律, 水量平衡原理的概念就是对于任一区域在给定的时段内,各种输入量与区域内储水量的变化之和。I O(W2 W1) OWI在给定时段内输入区域的各种水量之和;O在给定时段内输出区域的各种水量之和;W1 、W2区域内时段始、末的储水量。闭合流域的多年平均水量平衡方程为:

4、降雨量=径流量 +蒸发量( PRE )水量平衡方程式是在闭合流域的范围上(2008)大洋水量平衡:降雨量+径流量 =蒸发量( 2011)降雨转化为净雨的过程称产流过程;净雨转化为河川流量的过程称汇流过程。3.产流:( 1)超渗产流( 2)蓄满产流汇流:( 1)坡地汇流( 2) 河槽汇流 / 河网汇流2、水文统计的任务:研究和分析水文随机现象的统计变化特性(2011)分布函数:P(X>=xi)=F(xi)= ?(?)?均方差是反映系列中各变量集中或离散的程度变差系数Cv=标准差 / 平均值,反映系列的相对离散程度( 2007)(2008)偏态系数: 衡量系列不对称程度的参数CS 0,正偏,

5、说明小于均值的数出现的次数多;CS 0,负偏,大于均值的数出现的次数多;Cs=0,对称系列,正态分布( 2013)P(X>=xi)=m/(n+1)x100% ( 2007)( 2012)水文频率分布线型皮尔逊 III 型曲线对数皮尔逊III 型曲线耿贝尔型曲线克里茨基一闵凯里曲线一般要求相关系数>0.8,且 Sy<(10 -15 ) 。( 2007)减少抽样误差的途径:增大样本容量(2011)资料审查:可靠性检查、一致性审查、代表性审查(2011)( 2012)洪水三要素 :洪峰流量、洪水总量和洪水过程线小流域: 面积的范围一般在300km2 以下。 具体范围大小需要根据计算

6、公式在推求过程中的实际条件来确定。地形平坦时可以大至300-500kM;地形复杂时,有时限制在10-30kM以内Cs=3.5CvKp1+CvpTc(净雨历时 )<(汇流时间) :洪峰流量是由部分面积上的全部净雨形成Tc=:洪峰流量是由全部面积上的全部净雨形成(2013 )Tc>:洪峰流量是由全部面积上的部分净雨形成,洪峰延长赤道半径 6378.140km两级半径 6356km冲积物的主要鉴别标志是:砾石成分复杂, 往往具叠瓦状排列。砂和粉砂的矿物成分中不稳定组分较多。碎屑物质的分选性较好。 碎屑颗粒的磨圆度较高。冲积物层理发育,类型丰富,层理一般倾向河流下游冲积物常呈透镜状或豆荚状

7、,少数呈板片状。冲积物往往具有二元结构,下部为河床沉积,上部为河漫滩沉积沉积岩常见的结构有泥质结构、化学结构、生物结构、碎屑结构。( 2007)容水度 Wn:指岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。给水度( ):地下水位下降一个单位深度,从地下水位延伸到地表面的单位水平面积的岩石柱体, 在重力作用下释放出水的体积称为给水度。给水度 =容水度 -持水度, 给水度越大容水度越大( 2007)持水度( Sr):地下水位下降一个单位深度,单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量称为持水度。岩石的透水性:指岩石允许水透过的能力。定量指标为渗透参数(K)( 1)孔隙愈大,透

8、水性愈强, K 大;( 2)孔隙愈小,透水性愈差,K 小。地下水按埋藏条件分为:包气带水、潜水、承压水。( 2010 )潜水 埋藏于地表以下、 第一个稳定隔水层之上、具有自由水面的含水层中的水称作潜水。地下水的补给:大气降水、地表水、人工、其他含水层地下水的排泄:蒸发、向地表水:泄流,泉,人工、向其他含水层排泄。Cl-,主要出现在高矿化水中。 SO42-,中等矿化的地下水中, HCO3-,低矿化水的主要阴离子,Na+,高矿化水中的主要阳离子, Ca2+,是低矿化水中的主要阳离子渗流三个条件: ( 2010)( 1)断面流量相等假设( 2)断面水头 / 压力相等假设( 3)所受阻力相等相等假设达

9、西定理:达西定律: V KI, V 与 I 的一次方成正比线性渗透定律。适用于层流:Re<110( 2011 )?-?承压水流量公式:?= ?.? -?潜水井流量计算:?= ?.?= ?.? (2010 )?( ?-?)?= ?. ?X 倚 Y 的相关系数与Y倚 X 的相关系数相等(2013)由于在河流的横断面上存在水面横比降, 使水流向下游流动过程中, 水体内产生一种横向环流这种横向环流和纵向水流相结合, 形成常见的螺旋流, 这种螺旋流冲刷凹岸使其形成深槽。(2007 )调查所得历史洪水的特大值与当代实测洪水值共同组成的系列叫不连续系列。( 2008)从地貌上看,断层的识别标志有沿断层

10、常形成沟壑,洼地,胡泊并呈直线分布,断层使山脊错段成为陡崖和三角面山,也有可能使山脊急剧转折或突变的平面,从水文地质上看,断层的标志有,串珠状的湖泊, 带状分布的水流, 急剧转向或突然消失的水系 ,瀑布跃水。( 2008 )利用非稳定流抽水试验,计算水文地质参数的方法有,配线法,直线图解法,恢复水位法,试算法, 其中配线法有: 降深时间配线法,降深距离配线法,降深时间距离配线法。 ( 2008 )在黄土层中寻找地下水富集的地段出了河谷地带,首先要考虑平坦地形中的洼地,黄土层中地下水的富水性取决于地形裂隙的发育程度, 一般洼地的富水性最好, 而地形破碎沟谷深切的地形最差。( 2008)地下水透明

11、度分级( 2008)分级鉴定特性透明无悬浮物和胶体, 60cm 水深可见 3mm 粗线微浊有少量的悬浮物,大于30cm 水深可见 3mm 粗线浑浊有较多的悬浮物,半透明状,小于30 cm 水深可见 3mm 粗线极浊有大量悬浮物或胶体,似乳状,水很浅也不能清除看见3mm 粗线地下水的存储量:Q= Fh( 2008 )( 2011 )( 2012 )地下水储量计算一般根据埋藏条件不同而计算其容积储水量和弹性储水量(2009 )设计标准所采用的频率为累计频率。 ( 2009 )城市供水工程, 农业灌溉面积, 通航容量和时间, 水力发电工程等主要受控于枯水期的河川径流。下渗是指地表入渗到土壤和地下水的

12、运动过程,下渗量的大小一般用下渗率或称为下渗强度(f )表示,即单位时间内的下渗的水量,常用单位mm/h, 下渗能力曲线是一条f 由大到小的过程线, 下渗量累计曲线表示自降雨开始至某一时刻t 为止的时段内总下渗量,他随时间递增。 下渗曲线和下渗量曲线二者之间存在积分和微分的关系,即 t 时段内下渗曲线下面所包围的面积表示该时段内的下渗量,而下渗量累计曲线的任一点的切线斜率表示该时间的下渗率。( 2009 )在干旱的沙漠地区,地下水的补给来源于凝结水补给。( 2009 )岩溶的发育特点, 决定了岩溶水有如下特点:富水性在水平和垂直方向具有分带性,岩溶水赋存的极不均一性, 和水力联系的各向异性,具

13、有向深部逐渐减弱的规律,径流和排泄十分复杂。( 2009 )裂隙水: 储存并运移于裂隙岩石中的地下水称为裂隙水,裂隙水的基本特征: 非均质和各向异性以及出水量小, 裂隙发育的地方透水性强,含水量多, 裂隙水运动速度不大通常呈层流状态, 符合达西定律,但在一些宽大的裂隙中,在一定水力梯度下,裂隙水也可以呈紊流状态。( 2012)在一般的洪水涨落的过程中, 由于洪水波附加比降的影响, 使水位流量关系曲线一般呈逆时针绳套形曲线。 ( 2010)河段的纵降比,任意河段首尾两端的高程差与其长度之比。(2010)特大洪水重现期的确定,从发生年代至今为最大N=设计年份 -发生年份 +1;从调查考证的最远年份

14、至今为最大 N=设计年份 -调查考证期最远年份 +1( 2010)在水文计算特大值重现期N 的计算应注意以下两点:第一,当调查到的历史洪水,如果从发生年份至今为最大洪水,可将发生年份到设计年份的年数做为重现期,即N=设计年份 -发生年份 +1。第二, 为历史洪水发生年份距现状较近,采用上法确定的重现期往往偏小,此时应尽量通过调查和历史文献考证以及与邻近地区,流域对比,向前追溯。(2010)重现期和频率的关系对洪水来说T=1/P对枯水来说 T=1/(1-P)(2010)(2012)地下水的运动特点: 地下水运动具有曲折复杂的水流通道,流速慢,液态大多为层流,多呈非稳定流缓变流动。 ( 2010

15、)减少抽样误差的途径有增加样本个数(2)适应选择的抽样方式( 2011)达西公式具体的使用范围为:存在一个临界雷诺数Re 临 ( 1-10 ), Re 临是达西定律成立的上限, 当 Re<Re临 即低雷诺数时,属低流速,这时该区域内达西定律适用。当Re 临 <Re<20-60时,出现一个过渡带,从层流运动过渡到非线性层流运动,高雷诺数时为紊流,达西公式失效。( 2011)雷诺数: Re=vd/ ( 运动粘滞系数 ) ( 2011)地下水的渗流速度要比实际流速小(V 实=V 渗/n( 2012)为了增加系列的代表性, 提高分析计算的精度,减少抽样误差 ,需要对已有的实测资料系列

16、进行插补和延长,即水文学相关分析的意义所在。( 2012)在某一降雨历时下, 随着重现期增加,暴雨强度增大,在一定的重现期下,降雨历时增大,降雨强度减小。 ( 2012)(30)总溶解固体曾称总矿化度,指水总溶解组分的总量,包括溶解于水中的各种离子、分子、化合物的总量,但不包括悬浮物和溶解固体,矿化度以克/ 升( g/l )表示。 其计算方法为将分析所得水中的各种离子含量相加,再减去HCO3-含量的二分之一求得。 ( 2007)水处理微生物学( 1) 细菌有三种基本形状: 球状、杆形和螺旋状菌 。 (2007)( 2) 原核包括细菌,蓝藻,放线菌。真核动物包括,真菌,藻类,原生动物,后生动物。

17、( 2)细胞的基本结构: 细胞壁和原生质体(细胞膜、细胞质、核质,内含物)( 2009 )细胞壁 :位于细胞最外层,作用:保持细胞的形状,提高机械强度、细胞生长分裂所必需鞭毛的支点, 实现鞭毛运动、与细菌的抗原特性、对抗生素和噬菌体的敏感性有关。( 2012 )细胞膜 的生理功能: 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送;维持细胞内正常渗透压; 合成细胞壁和糖被的各种组分(肽聚糖、 磷壁酸、 荚膜多糖等) 的重要基地;进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地;许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组分的所在地; 是鞭毛的着生和生长点。(2012)核区内有一个染色体,脱氧核糖核酸(DNA)内含物

18、:异染颗粒,聚B-羟基丁酸盐,肝糖和淀粉粒,硫粒,气泡。( 3)细菌的特殊结构: 荚膜、芽孢、鞭毛、菌毛、性毛( 2007)( 2008)( 2009)( 2011)荚膜:细胞壁表面的粘性物,有一定外形,很厚,相对稳定附着在细胞壁外。是细胞构造的一部分。菌胶团是活性污泥、生物膜的重要组成部分,活性污泥性能的好坏,主要根据菌胶团多少、大小及结构的紧密度、性能来确定。(2012 )芽孢的特点:细胞壁厚,难染色,水分少,40%,对热、干燥、毒物紫外线有很强的抗性,不具繁殖力。( 4)细菌繁殖分为裂殖和芽殖两大类,裂殖又可分为:二分裂、三分裂和复分裂等。细菌主要采用裂殖的方式。( 5)林奈命名法,每种

19、生物的学名由两个拉丁词组成,前词为该种所在的属名,常用名词斜体,首字母大写,后词为种名,常用形容词,斜体,首字母小写。(2012 )(6)微生物的六种营养要素:碳源、氮源、能源、无机物、生长因素、水(2010)(7)营养类型光能自养型:藻类、蓝细菌、光合细菌(紫硫细菌、绿硫细菌)以CO2 为惟一碳源,以光能做为能源。( 2012)化能自养型:氢细菌、硫化细菌、铁细菌、硝化细菌,亚硝化细菌。以CO2为惟一碳源,无机物氧化产生能量。 ( 2008 )( 2009 )光能异养型:有机物作供氢体和碳源,要有CO2 存在,以光能做为能源。 ( 2013)化能异养型:绝大多数细菌、放线菌和全部真菌、病毒,

20、有机物作为碳源和能源,反硝化细菌。( 2007)(8)酶及其命名和分类根据存在部位 分为胞内酶和胞外酶,根据存在方式组成酶和诱导酶 根据组成成分单成分酶和全酶, 单成分酶化学组成仅为蛋白质,全酶的化学组成包括蛋白质和辅助因子,辅助因子可以使金属离子,也可以是小分子有机化合物。( 2011)根据催化的反应类型分为水解酶、氧化还原酶、转移酶、合成酶、裂解酶、同分异构酶水解酶 A|B +H|OH =AH + BOH合成酶 A+B+ ATP->AB +ADP+Pi( 2007)氧化还原酶 A-H2 +B(O2) =A+BH2(H2O) 该类酶能引起基质的脱氢和受氢(2009)裂解酶 A = B+

21、C(2008)转移酶 A-x +B =A + B-x酶的作用特点 :具有蛋白质的各种特性(分子量大、两性化合物、不耐高温、易被毒物破坏);量少,催化效率高;专一性强;温和。常温、常压、接近中性就可以起作用;酶活力的可调性。( 2012)酶的活性中心是指酶蛋白肽链中由少数几个氨基酸残基组成的具有一定空间构象的与催化作用密切相关的区域。酶的活性中心分2 个功能部位:结合部位和催化部位影响酶促反应(酶活力)的因素有温度、 pH 值、基质浓度、毒物或抑制剂。在一定范围内反应速度随基质浓度的提高而加快,但当基质浓度很大时,反应速度就与基质浓度无关了。 反应酶催化反应速率与底物浓度之间的关系称为米门公式。

22、( 2013)酶活性中心是酶蛋白肽链中由少数几个氨基酸残基组成,具有一定空间构象的与催化作用密切相关的区域。 ( 2007)(9)微生物的呼吸类型:根据基质脱氢后,最终受氢体(电子受体)的不同分为:好氧呼吸(自由氧)厌氧呼吸(硝酸盐、硫酸盐等无机氧化物)发酵( 2010 )葡萄糖在有氧的条件下完全分解生成6mol 的 CO2和水。( 2012)1 分子葡萄糖完全氧化分解产生38分子 ATP(2007)根据微生物与氧气的关系,微生物可以分为:好氧(好气)微生物、厌氧(嫌气)微生物、兼性微生物病原微生物的去除主要有三种方法,即加氯消毒, 臭氧消毒以及紫外线消毒,其中加氯消毒盒臭氧消毒主要是将微生物

23、体内的酶氧化,从而破坏病原微生物的生长,紫外线辐射消毒则是使病原菌的核酸变性。 ( 2008)灭菌:用理化方法杀死物体表面及内部所有微生物(包括芽孢)的过程-灭菌剂实验室常用 4 摄氏度左右保存菌种。营养琼脂培养基常用的灭菌方法是高温蒸汽灭菌,灭菌温度为 121 度,灭菌 15-30 分钟( 2007 )( 2008 )( 2009 )( 2012 )紫外线杀菌波长范围:240 300nm 。最强作用波长 265 266nm ,作用原理:直接作用于菌体,引起 DNA 结构变形,从而造成菌的变异或死亡.有氧时,使氧变为新生态氧 O杀菌( 10)微生物生长的测定方法 1. 显微镜直接计数法:涂片染

24、色法、计数器计数法、比例计数法 2. 荧光染色技术法( DAPI 染料) 3. 活菌计数法:平板计数法、液体计数法(最可能数法, MPN 法)、薄膜计数法以活细菌重量变化绘制的生长曲线包括:生长率上升阶段、 生长率下降阶段、 内源呼吸阶段。以活细菌数目的对数绘制的生长曲线包括:适应期、对数期、稳定期、衰亡期对数期的细菌数呈几何级增长,世代时间最短,代时稳定,是测定时代时间的最佳时期。生长速度最快。( 2011)( 2013)稳定期的特点: 生长速度为零, 即新产生细菌的速度与细菌死亡的速度大致相等,细菌新生数等于死亡数,荚膜和芽孢产生,细菌在稳定期活细菌总数达到最大值,并恒定一定时间(2007

25、 )( 2009 )衰亡期的细菌的数量不断减少,生长速度为负增长,进行内源呼吸(2010)(11)时代时间:微生物繁殖一代所需要的时间,微生物个体数量增加1 倍需要的时间,以对数期的生长细胞为最佳和最快生长的对象(12)遗传的物质基础是核酸。核酸分为DNA 和 RNA,遗传信息的传递和表达分三步:DNA复制、 DNA 转录到 RNA、 RNA翻译为蛋白质。 (中心法则)( 13)丝状细菌 废水处理中常见的丝状细菌主要有球衣菌属、铁细菌属、硫磺细菌(贝日阿托氏菌属、发硫细菌) ( 2010)( 14)放线菌 绝大部分是革兰氏阳性菌 根据形态功能分基内菌丝 (营养菌丝)、气生菌丝、孢子丝, 约 7

26、0%的抗生素都是由放线菌产生。 ( 2008)( 15)真核微生物 具有真正的细胞核 (核膜、核质、核仁 )真菌包括霉菌(丝状)和酵母菌(单细胞)酵母菌的繁殖:1、无性繁殖(常见)芽殖(大部分)裂殖、产生无性孢子2、有性繁殖(少见)形成子囊、子囊孢子、担子和担孢子的方式。霉菌: 具分枝的丝状真菌 ,菌丝有两部分营养菌丝、气生菌丝,繁殖:1、无性繁殖 (无性孢子(主要) ) 2、有性繁殖(有性孢子)(16)原生动物分为肉足类、鞭毛类(植物性鞭毛虫、动物性鞭毛虫)、纤毛类(游泳型纤毛虫、固着型纤毛虫)水处理中在运行初期以植物性鞭毛虫,肉足虫为主, 中期以动物性鞭毛虫、游泳型纤毛虫为主,后期则以固着

27、型纤毛虫为主,表面活性污泥成熟。( 2010 )(17)原生动物在废水生物处理中的作用:1、原生动物对废水净化的影响2、以原生动物为指示生物当进水中营养不足,含有毒物质,运行中温度,PH 值,溶解氧发生变化都会带来原生动物形态的改变,如形成胞囊(2011)(18)病毒 非细胞结构微生物( 2012)病毒的特点: 1、无细胞结构;2、组成成分为核酸和蛋白质; 3、只含一种核酸。 RNAor DNA; 4、严格活细胞寄生生活(2013)( 19)水中常见的病原细菌 1、致病性大肠杆菌 2、伤寒杆菌 3、痢疾杆菌 4、霍乱弧菌 5、军团菌 6、粪链球菌伤寒杆菌、痢疾杆菌的特点:不生芽孢、荚膜。周身有

28、鞭毛。革兰氏阴性菌。霍乱弧菌特点:不生芽孢、荚膜。一根鞭毛。革兰氏阴性菌。( 20)大肠菌群种类 :大肠埃希氏杆菌、产气杆菌、枸橼酸盐杆菌、副大肠杆菌大肠杆菌为革兰氏阴性细菌 (细胞壁含有少量的肽聚糖) 能发酵葡萄糖、 乳糖,产气产乙酸。品红亚硫酸钠培养基是一种大肠菌群滤膜法计数的培养基。(2007)培养大肠杆菌最适宜的温度是37 度。( 2012)( 21)水的卫生学检验方法1、细菌总数的测定 2、大肠菌群的测定:发酵法生活饮用水的卫生学标准( GB5749-2006)1、总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌群(MPN/100ml 或 CFU/100ml)不得检出2、细菌总数 (CFU/m

29、l) <100(2009); 3、非常规指标:贾第鞭毛虫 (个 /10L) <1 隐孢子虫 (个 /10L) <1(22)起氧化作用的是HOCl:HOCl可以扩散到带负电的微生物细胞表面,并渗入细胞体内,借助氯原子的氧化作用,破坏体内的酶,使微生物死亡。( 2009)消毒能力的大小 O3>ClO2>Cl2>NH2Cl加氯消毒的优点是价格便宜,杀菌效果好, 但氯可能会与某些物质形成有机氯化物等消毒副产物,而有机氯化物是危害人体健康的有毒物质。( 2011)( 2013 )(23)厌氧生物分解基本理论:3阶段 4类群理论3 阶段:发酵细菌作用阶段(水解发酵阶段)

30、、产醋酸细菌作用阶段(产氢、产乙酸阶段)、产甲烷阶段; 4 类群:发酵细菌、产氢产乙酸细菌、同型产乙酸细菌群、产甲烷细菌产甲烷细菌特性:严格厌氧菌、中温菌对温度敏感、pH 适宜 6.87.2、增殖速率慢常见的辅酶有辅酶 M、辅酶 420、辅酶 430、甲烷蝶呤( MPT)、甲烷呋喃( MFR)其中辅酶 M 和 MPR 为产甲烷菌的特有的辅酶。 ( 2010)( 24)污水中有机物生物分解性评价标准最常采用 BOD/COD 比值BOD/COD >0.4-0.6 0.2< BOD/COD <0.4 BOD/COD<0.1可生物处理性良好较难生物处理难以生物处理( 25)硝化

31、作用进行的条件 O2、 NH3、 碱性物质(中和产生的亚硝酸和硝酸) 、不需有机物存在( 26)生物除磷分两步进行: 聚磷菌的放磷 (厌氧条件) 聚磷菌的磷过量摄取 (好氧条件)( 2011 )( 27)富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象( 28)受有机污染的河流由于水体自净作用,从排污口至下游划分成一系列在污染程度上逐渐下降的连续带, 即多污带、中污带(又分为 -中污带和 -中污带)、寡污带,随着河流方向,各个污化带中的溶解氧含量逐步增高。 ( 2009)(2012)( 29)互生:两种可以单独生活的生物, 当他们一起时, 通过各自的代谢活动而有利于对方,或偏利于

32、一方的生活方式,称为互生。氨化菌、硝酸菌(亚硝酸盐氧化菌)和亚硝酸菌(氨氧化菌) ( 2007)(2009)氧化塘内的藻类和细菌( 2011)、分解酚的细菌和硫磺细菌共生: 不同种的生物共同生活,互相依赖并彼此取得一定利益。有时候甚至互相依存,不能分开独立生活,形成一定分工。地衣是藻类和真菌的共生体、冬虫夏草拮抗(对抗):一种生物可以产生不利于另一种生物生存的代谢产物。或者一种生物以另一种生物为食物。寄生: 一个生物生活在另一个生物体内,摄取营养以生长和繁殖,使得后者受到损害。噬菌体和细菌( 2008)( 30)核糖体是蛋白质合成的场所( 2009)( 31)根据细菌生长所需最适生长温度的不同

33、将细菌分为:低温菌,中温菌,高温菌,三者的最适温度分别为 10-20 度,20-40 度,50-60 度,而绝大多数细菌包括废水处理中的细菌属于中温菌。( 2010)( 32)把单个或少量细菌(微生物)接种到固体培养基中,其经过迅速生长繁殖,很多细菌聚集在一起形成肉眼可见的细菌的群落,叫菌落。( 2011)( 2013 )( 33)细菌基因重组的过程的 3 中类型:转化,结合,转导,其中转化过程是,指受体细菌直接吸收供体细菌的 DNA 片段从而获得工体军的部分遗传性状。 (2011)结合是指遗传物质通过细菌和细菌细胞的直接接触而进行的转移和重组; 转导是遗传物质通过噬菌体的携带而转移。( 20

34、13 )水力学(1)流体静压强特性1) 流体静压强既然是一个压应力, 它的方向必然总是沿着作用面的内法线方向, 即垂直于作用面,并指向作用面。2)静止流体中任一点上流体静压强的大小与其作用面的方位无关,即同一点上各方向的静压强大小均相等( 3)重力作用下的等压面应满足的条件,静止、连通、连通的介质为同一均质流体;不同液体的交界面是等压面。( 4)压强的计量单位和表示方法压强:用单位面积上的力来表示,单位为Pa标准大气压: 温度为 0、纬度为45°时海平面上的压强,用atm 表示。相当于760mm 水银柱对柱底部所产生的压强,即: 1 个标准大气压 (atm )101.3 ( kPa)

35、 10.33( mH2 O)工程大气压 :海拔 200m 处的正常大气压,用at 表示。相当于736mm 水银柱对柱底部所产生的压强,即:1个工程大气压( at) 98( kPa) 10 ( mH 2O)相对压强 =绝对压强 -大气压真空压强: 是指流体中某点的绝对压强小于当地大气压强的部分,真空压强 =当地压强 -绝对压强( 2009)(5)平面静水压力计算:作用在物体上的总压力的大小FPpcA1 gHHbp c=2:压强作用平面形心点上的压强值; A:作用平面面积压力中心的位置yDyDI xycI c对矩形:I cbh 3d 4yc Ayc A对圆: I c6412惯性矩的平行移轴公式I

36、xI cyc2 A矩形平面板压力中心的位置 yDyD2 h3(2009 )(6)作用在曲面上的静水总压力曲面静水总压力的水平分量1FPxghc Ax = 2 gHHbAx为曲面竖直面的正投影面积;hc 为 Ax 的形心点的水深值。( 2007 )曲面静水总压力的竖直分量FPzgV静水总压力大小FPFpx2Fpz2静水总压力FP,的作用线与水平方向的夹角为:arctan FPzFPx( 7)阿基米德原理: 作用在浸没于流体中物体的流体总压力 FPz,其大小等于该物体所排除的同体积的流体重量,方向向上。 FPz FB gV( 8)潜体平衡条件:重力与浮力相等,物体的重心和浮心位于同一铅垂线上。潜体

37、的稳定性:潜体在倾斜后恢复其原来平衡位置的能力。可分类为三种状况:稳定平衡 :重心 C 位于浮心 D 之下 。重力 G 与浮力 FB 形成一个使潜体恢复原来平衡位置的转动力矩,使潜体能恢复原位。不稳定平衡:重心 C 位于浮心 D 之上 。重力 G 与浮力 FB 将产生一个使潜体继续倾斜的转动力矩,潜体不能恢复其原位。随遇平衡 :重心 C 与浮心 D 相重合 。重力 G 与浮力 FB 不会产生转动力矩,潜体处于随遇平衡状态下而不再恢复其原位。潜体的稳定平衡条件:重力 G 与浮力 FB 大小相等,且重心C 在浮心 D 之下。( 9)拉格朗日运动描述 :质点系法其直接对应的几何图象是流体质点在一段时

38、间内运动的轨迹。欧拉运动描述:流场法其直接对应的几何图象是某瞬时有流体质点组成的流线,全加速度包括(当地加速度和迁移加速度)( 10)理想流体元流的伯努利方程:同一流束上每一个断面上的能量相等z1p1u12z2p2u22g 2ggconst2g(11)毕托管测流速u u B2 g Z Ap Ap B2 p Ap B2 gHggZ B1 hg(11) z1p11v12p21v22g 2 gz2ghw1 22g位(置势)能z:表示过流断面上单位重量流体所具有的重力势能;压(力势)能p/ g:表示过流断面上单位重量的流体所具有的压力势能;动能v2/2g :表示过流断面上单位重量的流体所具有的平均动能

39、;pz 过流断面上单位重量流体的总势能:gpv2(2007)z过流断面上单位重量流体的总机械能:g2ghw1-2:过流断面间单位重量流体的平均能量损失。应用总流伯努利方程必须满足下列条件:流体运动时恒定流、符合连续原理、作用于流体上的质量力只有重力,所取过流断面1-1,2-2 在渐变流或均匀流区域;(12)实际流体的总水头线H 沿程降低;理想流体的总水头线为水平线测压管水头线 HP 沿程可以降低、 保持水平或沿程上升, 有管路管径沿程变化而定。 ( 2009 )测压管水头线总是在总水头线之下,管路直径突然增大时,测压管水头线有向上突变;位置水头线由管路布置确定,与管中水流运动状态无关;由测压管

40、水头线与位置水头线的关系可确定管中水流是否处于真空状态(13)u d ud( 2008)(2009)圆管下临界雷诺数的值C 2300ReRe = 2000非圆管雷诺数的计算 Reu deude 当量直径 de4R4 A(14)由圆心到管壁呈线性变化,管心处切应力为0,管壁处最大。层流的速度沿过流断面分布:呈抛物线分布,圆心处速度最大,管壁处速度为0;最大速度是管路断面平均速度的2 倍。(15)沿程水头损失的计算公式lv2hf ( 2008)( 2009)d 2g局部水头损失的计算公式hjv22g圆管突然扩大局部损失的计算公式h jv1v22v12v22A12g122 g2 g1=(1- A2)

41、22=A2-1)2(A1圆管突然缩小局部损失的计算公式h j2v2220.5 1A22gA1进管损失:0.5 出管损失:1.0(16)雷诺紊流附加切应力yxuxuy尼古拉兹实验曲线分析:层流区, =64/Re ,沿程损失与流速的一次方程正比;层流转变为紊流的过渡区。 =f(Re) ,范围较小,一般按水力光滑区处理。水力光滑管区。紊流状态,Re>3000, =f(Re) ,水头损失与流速的 1.75 次方成比例; 紊流过渡区; 水力粗糙管区或阻力平方区, =f(ks/d )沿程阻力系数只与管壁的相对粗糙度有关 ,水流处于发展完全的紊流状态,水流阻力与流速的平方成正比,故又称阻力平方区(20

42、07 )(17)绕流阻力计算公式D Cd Av02,当三维物体在流体中作缓慢运动,其雷诺数:2RE<1时,绕流阻力满足斯托克斯公式: D=3 Vd当维球体在流体中匀速缓慢沉降时,重力与浮力及阻力达到平衡,G=F+D 沉降速度: ?=?(?- ?) ?( 18) 1. 薄壁小孔口恒定自由出流的流速与流量计算流速计算: ?= ?流速系数, ?= ?.?流量计算: QAc vcA2 gH 0A 2 gH0 孔口断面收缩系数,0.64孔口的流量系数0.622.管嘴出流的流速与流量计算流速计算 v12gH 0n2gH 0n流量计算 Q n A 2gH 0n A2gH0 nn0.82圆柱形外管嘴的正

43、常工作条件是:1) 作用水头: H 09.0m; 2 )管嘴长度: l(3 4)d孔口和管嘴直径相同,孔口流速大于管嘴,流量小于管嘴(2010 )( 19)在变水头情况下,等横截面的柱形容器放空(或充满)所需的时间等于在起始水头 H1 下按恒定情况流出液体所需时间的两倍( 20)简单短管的流速、流量计算TV2VQA 2gH 1v2gH 0Q A2gH 0自由出流:11淹没出流:l1ldd24Ql2222( 21)简单长管的水力计算d8lQS0 lQH h f 2g25SQdgd串联管路:当沿途无流量分出时,各管段的流量相等,则有:Qi = QSSi并联管路: H1 H 21H 3 hf (20

44、11)总阻抗SN1111i 1SiS1S2SN并联管路个支路流量比QkSjQjSk( 22)明渠均匀流的特征:过水断面的形状和尺寸、断面平均流速、流量和水深沿程不变;总水头线、测压管水头线(水面坡度)和渠底线互相平行;水流因高程降低而引起的势能减少正好等于克服阻力所损耗的量,而水流的动能维持不变明渠均匀流发生条件:底坡和糙率沿程不变的长而直的棱柱形渠道;渠道必须为顺坡(i>0);( 2008)( 2010)( 2011)渠道中没有建筑物的局部干扰;明渠中的水流必须是恒定的,沿程无水流的汇入、汇出,即流量不变。( 23)明渠均匀流的基本公式Q Av V C RJ C Ri C1 R1/6m1/ 2 /sn( 24)梯形断面的几何参数计算B 水面宽:B = b + 2mh ;A 过水断面面积:A = (b + mh )h ; 过水断面湿周: b2h 1 m2水力最优断面: 是指当渠道底坡、 糙率及面积大小一定时, 通过最大流量时的断面形式,水力半径最大即湿周最小的断面能通过的流量最大;或在流量一定下,过流面积最小的断面形式。( 2007 )QAC Ri A 1 R n11Rii2526A 3 3n( 1)具有水力最优断面的明渠均匀流,当 i ,n, A 给定时,水力半径 R 最大,即湿周 最小的断面能通过最大的流量;( 2)

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