【正文】 Fr=iJ1v/gh表示水深沿程的變化關系，是水面曲線計算與分析的基本工具。臨界流量是介于急流與緩流之間的流動形態(tài)。這種障礙物的影響（即干擾波）能夠向上游傳播的明渠流動形態(tài)為緩流（斷面比能以勢能為主）。當截面為矩形時hcr=3αQ2gB2=2αvcr22g，vcr為臨界流速，即臨界水深對應的流速。當斷面單位能量為最小值時，對應得水深為hcr稱為臨界水深。均勻流只可能發(fā)生于順坡渠道。當α≈；當α≈；當管內水深達到80%管徑時，流量接近滿管時的流量；當管內水深達到直徑一半時，流速等于滿管時的流速。允許流速為小于建筑材料破壞流速大于淤積流速。矩形時為正方形一半，梯形時為正六邊形的一半。面積一定半圓濕周最小，但不宜修建。特征：沿程過流斷面的水深、流量、斷面平均流速、過流斷面平均流速均不變；渠底坡度與水力坡度相等，即J=i。明渠均勻流明渠均勻流是流線為平行直線的明渠水流。圓柱形外管嘴的長度L和直徑d之間一般應符合L=(3～4)d孔口出流得流量系數(shù)=、流速系數(shù)=、收縮系數(shù)=。管段數(shù)np=結點數(shù)nj + 管路環(huán)數(shù)nc – 1。干管是指從水源開始到供水條件最不利點（常把水頭要求最高、通過流量最大地點成為最不利點或控制點）的管道，其余則為支管。并聯(lián)管路各并聯(lián)管路損失相等，總流量等于各段流量之和，即H=H1=H2，Q=Q1+Q2，則1S=1S1+1S2，Q1：Q2=1S1：1S2。簡單短管路的流量公式為Q=μA2gH0=11+λld+ξA2gH0長管路水頭H=hf= λld v22g=λld4Qπd222g=8λlπ2gd5Q2=S0lQ2=SQ2，S0稱為管路的比阻，單位是s2/m6；S稱為管路的綜合阻抗，單位是s2/m5。孔口、管嘴出流和有壓管路恒定孔口出流得基本公式為Q=μA2gH0。流量、溫度、管徑影響流動形態(tài)。若繞流球體的直徑為d，在繞流雷諾數(shù)Re=ud/υ1時，繞流阻力D=3πμdv0，μ為動力黏滯系數(shù)，此時阻力系數(shù)Cd=24/Re。由水管進入水池的淹沒出流，其局部阻力系數(shù)為1；由水池進入水管的管路進口，繞流阻力分摩擦阻力和形狀阻力（也稱壓差阻力），形狀阻力由邊界層分離產生。局部水頭損失發(fā)生在固體邊界的形狀、尺寸發(fā)生變化的流動區(qū)域。管路突然擴大處測壓管水頭應上升，管路細處總水頭線斜率大。在等值徑均勻流條件下，測壓管水頭線與總水頭線相互平行。測壓管水頭線可能下降也可能上升。水動力學理論伯努利方程：z+pρg+v22g+水頭損失=常數(shù)，z位置水頭，位能；pρg壓強水頭，壓能；z+pρg測壓管水頭，勢能；v22g速度水頭，動能；z+pρg+v22g總水頭，總能比托管vB=2gzA+pAρgzB+pBρg=2gρ汞ρ水ρ水h=2g均勻流斷面上壓強分布符合靜壓分布規(guī)律，各點測壓管水頭均相等。浮體重心在浮心之上時，其平衡仍有可能是穩(wěn)定的。潛體在傾斜后恢復其原來平衡位置的能力，稱潛體的穩(wěn)定性。壓力體與液體在同側為實壓力體，受向下力；壓力體與液體在異側，為虛壓力體，受向上力）兩個方向的分力分別求解，然后再將兩個方向的分力合成，求出合力的大小和方向。壓力中心距自由液面的距離為2H/3。矩形IC=112bh3，圓形IC=π64d4圖解法以靜壓強分布圖為基礎，要求受壓平面必須是矩形，且上下兩邊水平。對于常見的左右對稱形狀的受壓平面，壓力的作用點在其中線上。水力學水靜力學計算靜止流體作用在平面上的總壓力有圖解法和解析法兩種。棗狀鉤蝦）、寡污帶（有大量浮游植物，顯花植物大量出現(xiàn)，魚類種類多。出現(xiàn)藍藻和綠藻等，出現(xiàn)原生動物纖毛蟲和輪蟲，水底污泥滋生大量顫蚯蚓。水底污泥中含有大量寡毛類蠕蟲。無顯花植物，魚類絕跡。沿著河流方向形成一系列連續(xù)的污化帶：多污帶（溶解氧極少，甚至沒有。好氧攝取的磷比厭氧釋放的磷多。生物脫氮是硝化作用（將NH3氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽）、反硝化作用（生成氮氣）的結合。其中途徑1占72%，途徑28%）；同型產乙酸階段（同型產乙酸細菌，將H2和CO2轉變?yōu)橐宜幔Ｉ锬さ男纬捎凶匀粧炷しê突钚晕勰鄴炷しǖ?。生物膜微生物自上而下分布也是不同的。絲狀膨脹的控制：溶解氧的控制（加大溶解氧濃度，防止絲狀菌過量生長）；污泥負荷率的控制（過高則降低溶解氧，使絲狀菌大量繁殖）；營養(yǎng)比例的控制（N、P營養(yǎng)要充足）；加氯、臭氧、過氧化氫等，可以殺死伸出活性污泥外的絲狀微生物，控制膨脹；投加混凝劑，可增加污泥的絮凝作用。好氧生物處理法最終產物是COHNOH2SO4。有機磷化物在有氧條件下，被微生物作用生成H3PO4，無氧條件下，H3PO4先后被還原為H3POH3POPH3。反硫化細菌在缺氧，有機物存在的條件下，進行反硫化作業(yè)。無機硫的轉化：主要通過硫化作用和反硫化作用實現(xiàn)。生物體內的脫氨基有氧化脫氨、還原脫氨、水解脫氨等途徑）；硝化作用（NH3在有氧條件下，經亞硝化細菌和硝化細菌的作用氧化為硝酸的過程）；反硝化作用（反硝化作用在缺氧條件進行，必須有有機物存在作為氫的供體，還原硝酸和亞硝酸為氨氣）。廢水生物處理中的微生物及水體污染的指示生物脂肪在脂肪酶作用下水解為甘油和脂肪酸。病毒的殺滅可采用高溫、干燥、紫外線、氧化劑（加氯）等。發(fā)酵法測定大腸菌群實驗中，大腸菌群發(fā)酵乳糖培養(yǎng)基時，溶液顏色由紫色變成黃色。細菌總數(shù)測定采用平板計數(shù)法。大腸菌群包括大腸埃希氏菌（大腸桿菌）、產氣桿菌、枸櫞酸鹽桿菌、副大腸桿菌4種菌。它的生理特性和體外的存活時間與病原菌基本一致。水的衛(wèi)生細菌學檢驗：主要檢驗兩個方面內容：細菌總數(shù)和病原微生物的檢驗。在水處理中我們主要關注病原細菌和病毒。硝化作用中，硝酸鹽細菌與亞硝酸鹽細菌之間為互生關系。地衣中的真菌和藻類）、拮抗（一種微生物產生不利于另一種微生物生存的代謝產物或者一種微生物以另一種微生物為食料）、寄生（一種微生物生活在另一種微生物體內，攝取營養(yǎng)生長繁殖，使后者受到損害或死亡的關系。病毒繁殖過程：吸附、侵入和脫殼、復制與合成、裝配和釋放。整個病毒體分兩部分：蛋白質衣殼和核酸內芯，每種病毒核酸只有一種，或為RNA，或為DNA。病毒屬于微生物中唯一一類非細胞形態(tài)的微生物，專門寄生在活得敏感宿主體內。后生動物指原生動物以外的多細胞動物。原生動物的數(shù)量在廢水處理中僅次于菌膠團中的細菌，具有凈化作用、促進絮凝的作用、指示作用（運行初期以植物性鞭毛蟲、肉足類為主；中期以動物性鞭毛蟲、游泳型纖毛蟲為主；后期以固著型纖毛蟲為主，表明活性污泥成熟；動物性鞭毛蟲、游泳型纖毛蟲等出現(xiàn)表明污泥結構松散，出水水質差。根據(jù)運動胞器將其分為肉足類、鞭毛類、纖毛類。包括綠藻、硅藻、金藻等。藻類為單細胞或多細胞，含光和色素。菌絲體根據(jù)功能不同分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲和孢子菌絲。化能自養(yǎng)，需氧）和球衣菌（化能異樣，好氧，大量繁殖效果同上）。多數(shù)外有黏性皮鞘（相當于莢膜）。細菌（原核生物）常見的基因重組類型：轉化（受體菌直接吸收供體菌的DNA片斷）、接合（發(fā)生條件是其一細菌能產生性菌毛，質粒在兩菌間轉移）、轉導（遺傳物質通過噬菌體的攜帶而轉移的基因重組）?；蛑亟M：凡是把兩個不同性狀個體內的遺傳基因轉移在一起，使基因重新排列，形成新的性狀的過程。突變可分自發(fā)突變和誘發(fā)突變?；蛲蛔儯哼z傳物質堿基排列順序發(fā)生改變，從而引起后代表現(xiàn)型發(fā)生可遺傳的變化。核糖體是蛋白質合成的主要場所。DNA復制方式屬于半保留復制，復制后的DNA，一條鏈來自親代DNA，另一條則是新合成的。遺傳物質的存在形式包括核區(qū)染色體（是遺傳物質的主要載體，是遺產物質的主要形式）和質粒（是獨立于染色體外攜帶某種特異性遺傳信息的小DNA，具有特殊功能）。連續(xù)培養(yǎng)分為恒濁連續(xù)培養(yǎng)（調節(jié)進水量，使細菌濁（濃）度相同）和恒化連續(xù)培養(yǎng)（指營養(yǎng)物為限制因子，進出培養(yǎng)基量相同，進水組分級反應器內營養(yǎng)物濃度基本不變，水處理多采用。穩(wěn)定期常用于水處理，衰老期，在污泥消化、延時曝氣應用。細菌培養(yǎng)方式有間歇培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)，分別表現(xiàn)不同的生長特性。群體生長主要表現(xiàn)在數(shù)量和質量的變化上，所以群體生長常用數(shù)量或重量來表示。細菌吸收營養(yǎng)后，若同化作用大于異化作用，則體積或數(shù)量不斷增長的現(xiàn)象，成為生長。常用4℃左右溫度保存菌種）、pH、氧化還原電位（好氧菌E+；厭氧菌E+；兼性菌E+，E+。影響細菌生長的環(huán)境因素：營養(yǎng)物、氧、溫度（低溫菌10～20℃、中溫菌20～40℃、高溫菌50～60℃。細胞色素只能傳遞電子不能傳遞氫。呼吸中ATP的形成方式有：底物水平磷酸化；氧化磷酸化。ATP是微生物體內能量的通用貨幣。好氧細菌分為好氧異養(yǎng)細菌（電子和氫供體為有機物）和好氧自養(yǎng)細菌（電子和氫供體為無機物）。好氧呼吸以氧氣作受氫體；厭氧呼吸以氧氣以外的物質作受氫體。其中，失去電子和氫的一方稱供氫體；得到電子和氫的一方稱受氫體。當V=1/2Vmax時，Km=[S]，單位mol/L，表示酶與底物的親和程度，Km越大親和程度小，Km值越小，親和程度大）、酶的初始濃度。米門公式：V=Vmax[S]/（Km+[S]），V為反應速度，[S]為底物濃度，Vmax為最多反應速度，Km為米氏常數(shù)，又稱為半飽和常數(shù)。影響酶活力（反應速度）的因素：溫度、pH、抑制劑（分為可逆和不可逆抑制劑，可逆又可分競爭性和非競爭性抑制劑。輔助因子為有機物，或金屬離子，或有機物加上金屬離子。根據(jù)酶的組分分為單成分酶（僅有蛋白質，如水解酶）和全酶（包括蛋白質和輔助因子）。酶促反應的高度專一性，取決于它的蛋白質部分。根據(jù)酶促反應的性質分為：水解酶（A|B+H|OH←AOH+BH）；氧化還原酶（AH2+BO2←A+BH2H2O2,H2O）；轉移酶（AX+B←A+BX）；同分異構酶（A←A39。酶是由活細胞產生，具有催化活性的生物催化劑。能量來源為化學物質的微生物，則為化能營養(yǎng)微生物；能量為輻射能的微生物，稱為光能營養(yǎng)微生物。細菌從外可以獲得六大營養(yǎng)包括水、無機鹽、碳源、氮源、生長因子及能源。如觀察大量胞囊形成時，表明處理效果不好。主要從三個方面看菌落特征：菌落表面的特征（光滑、粗糙，干燥、濕潤）；菌落的邊緣特征（圓形、邊緣整齊、呈鋸齒狀、花瓣狀）；菌落的縱剖面特征（平坦、扁平、隆起、凸起、草帽狀等）細菌的命名采用林奈雙命名法：細菌名稱用兩個斜體拉丁文單詞表示，第一個單詞為屬名（第一個字母需大寫）（主要特征），第二個單詞為種名（次要特征）。細菌的常見繁殖方式屬于直接分裂或叫二分裂。許多細菌的莢膜物質融合成團塊，稱其為菌膠團。含耐熱物質和耐熱性酶，具有耐熱性。細菌的特殊結構有：莢膜（細胞壁外，營養(yǎng)缺乏時，可以作為碳源和能源物質利用）、鞭毛（主要成分是蛋白質，是細菌運動器官，執(zhí)行運動功能。細菌屬于原核生物，所以核質無核膜包被，也無核仁。核質又稱擬核、核區(qū)。細胞質是位于細胞膜以內，除核質以外無色透明、黏稠的復雜膠體。模型的要點：磷脂雙分子層構成膜的基本骨架；膜蛋白以不同方式分布在膜的兩側或磷脂層中；磷脂分子在膜中不停運動，故膜具有流動性。細胞（質）膜是緊貼細胞壁內側，包被細胞質的一層具有選擇性吸收的半透性薄膜，其組成成分包括蛋白質、糖類、脂類，主要成分是蛋白質（約占70%）。革蘭氏染色的四個步驟分別為：結晶紫初染，碘液媒染，酒精脫色（關鍵步驟），番紅和沙黃復染。由細胞外向內分別為細胞壁、原生質體（由細胞膜、細胞質、核質、內含物組成）。少數(shù)細菌為絲狀。水處理微生物學水中的微生物非細胞形態(tài)的微生物——病毒細胞形態(tài)的微生物原核生物細菌放線菌藍藻（藍細菌）真核生物藻類真菌酵母菌霉菌原生動物肉足類鞭毛類纖毛類后生動物細菌的形態(tài)和結構細菌的大小一般為幾個微米（μm）。天然消耗量的計算：潛水蒸發(fā)量E=CE0=1??0nE0（E0水面蒸發(fā)量，C潛水蒸發(fā)系數(shù)，n與土質有關的指數(shù)，n=1～3，?潛水水位深度，?0地下水蒸發(fā)極限深度）。儲存量的計算：容積儲存量Q容=μFH（μ含水層的給水度，F(xiàn)含水層分布面積，H含水層的厚度）；彈性儲存量Q彈=μeFh（μe彈性釋水系數(shù)，h承壓水的壓力水頭高度）；可變儲存量Q調=μF△H（μ含水層變幅內平均給水度，△H地下水位變幅）。裂隙水的運動特征是水流呈明顯的各向異性。巖溶水的分布極不均勻；補水迅速，補給量很大；集中排泄；水位、水量變比幅度大，對降水反映明顯。導水斷層具有特殊的水文地質意義，可同時起到儲水空間、集水廊道與導水通道的作用。裂隙水：層狀裂隙水、脈狀裂隙水。地形和地質條件則影響地下水的儲存和分布。最干旱的北部地區(qū)，地下水礦化度為3～10g/L，相對濕潤的南部，礦化度多小于1g/L沙漠風沙層中的地下水：風沙潛水的形成與當?shù)氐臍夂?、水文、地形、地質等因素有關。此外，黃土見水后往往下沉，稱黃土的濕陷性。黃土中的地下水：黃土沉積物以粉土顆粒為主，并發(fā)育有垂直的裂隙及孔洞、根管、蟲穴等，故黃土又稱大孔土。在河流入湖口的三角洲沉積物中，由于顆粒較大，常含有水量較豐富的地下水，既有潛水，也有淺層承壓水。湖積物中的地下水：湖積物屬靜水沉積，沉積物一般分選良好，層理細密，自岸邊向湖心顆粒由粗變細。沖積物中的地下水：沖積物是由經常性的河流水流形成的沉積物。含水層富水性由多變少，潛水埋深由大變小，礦化度由低變大。）；黏性細土帶（該帶毛細上升高度常能達到地表，故潛水蒸發(fā)極為強烈，水運動主要表現(xiàn)垂直交換，潛水礦化度增大，可超過3g/L，在干旱地區(qū)特別是內陸盆地，常發(fā)生土壤鹽漬化）。地下水的分布特征孔隙水主要儲存于松散沉積物中。滲透速度V永遠小于實際平均流速V實?！?，地下水流的雷諾數(shù)Re≤1～10達西定理都是成立的。根據(jù)地下水運動要素（如水頭H、滲透速度V、水力梯度I、滲透流量Q等）隨時間變化的特征，地下水運動還可分為穩(wěn)定流運動和非穩(wěn)定流運動。地下水流態(tài)用雷諾數(shù)來判別，Re=Vdυ，V為地下水的滲流速度，d為含水層顆粒的平均粒徑，υ為地下水運動黏滯系數(shù)。承壓水排泄分為徑流排泄和越流排泄）。潛水排泄分為徑流排泄和蒸發(fā)排泄）和承壓水（承壓水是充滿于兩個隔水層之間的含水層中具有靜力壓力的重力水，如未充滿水則稱為無壓層間水。飽水帶中，由于含水層所受隔水層限制的狀況不同，又分為潛水（是地表以下埋藏在飽水帶中第一