河流水环境容量分析系统(ver6)
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水环境容量计算模型1)河流水环境容量模型水环境容量是在水资源利用水域内,在给定的水质目标、设计流量和水质条件的情况下,水体所能容纳污染物的最大数量。
按照污染物降解机理,水环境容量W 可划分为稀释容量W 稀释和自净容量W 自净两部分,即:W W W =+稀释自净稀释容量是指在给定水域的来水污染物浓度低于出水水质目标时,依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量。
自净容量是指由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用,给定水域达到水质目标所能自净的污染物量。
河段污染物混合概化图如图11。
4—1。
根据水环境容量定义,可以给出该河段水环境容量的计算公式:图11.4—1 完全混合型河段概化图0()i si i i W Q C C =-稀释i i si i W K V C =⋅⋅自净即:0()i i si i i i si W Q C C K V C =-+⋅⋅考虑量纲时,上式整理成:086.4()0.001i i si i i i si W Q C C K V C =-+⋅⋅其中:当上方河段水质目标要求低于本河段时:0i si C C =当上方河段水质目标要求高于或等于本河段时:00i i C C =式中:i W -第i 河段水环境容量(kg/d );i Q -第i 河段设计流量(m 3/s );i V —第i 河段设计水体体积(m 3);i K —第i 河段污染物降解系数(d -1);si C —第i 河段所在水功能区水质目标值(mg/L );0i C —第i 河段上方河段所在水功能区水质背景值(mg/L ),取上游来水浓度。
若所研究水功能区被划分为n 个河段,则该水功能区的水环境容量是n 个河段水环境容量的叠加,即:1ni i W W ==∑01131.536()0.000365n ni si i i i i i i W Q C C K V C ===-+⋅⋅∑∑式中:W —水功能区水环境容量(t/a);其他符合意义和量纲同上.2)湖泊、水库水环境容量计算模型有机物COD 、氨氮的水环境容量模型:在目前国内外的研究中,多采用完全均匀混合箱体水质模型来预测水库水体长期的动态变化,即将水库视为一个完全混合反应器时,有机物的容量计算模型可以用水体质量平衡基本方程计算。
河道水环境容量及污染负荷削减量的核算孙晖【摘要】要治理河道污染,除掌握河道污染现状和污染源等基本信息外,还须明确河道的水环境容量,进而确定污染负荷削减量.本文结合实际案例,采用零维水质模型对河道水环境容量进行核算分析,最终确定了水环境容量和污染负荷削减量,并根据现状污染负荷数据分析了河道污染源、污染物结构类型.在科学构建模型和合理选择参数前提下,可计算得到合理的水环境容量及污染物负荷削减量,为河道治理提出针对性建议,也为下一步河道的工程治理提供数据支撑.【期刊名称】《有色冶金节能》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】5页(P46-50)【关键词】水环境容量;污染负荷;削减量【作者】孙晖【作者单位】中国恩菲工程技术有限公司,北京100038【正文语种】中文【中图分类】X5220 引言目前我国河流水体污染较严重,加强河流水污染防治刻不容缓,河流水污染防治与管理的前提是确定水环境容量,对于已污染的河流,可根据现状污染负荷和水环境容量确定污染物削减量,为工程治理措施提供依据;对于达到水质功能目标的河流,可根据水环境容量确定水体剩余的纳污量,为污染物总量控制提供依据。
可以说水环境容量直接影响河道整治的决策,对河道水环境容量进行分析核算具有重要意义[1]。
1 污染负荷及水环境容量概述1.1 污染负荷河道污染负荷一般包括:点源污染负荷、面源污染负荷和内源污染负荷。
点源污染负荷主要包括直接入河的城镇生活污水、工业废水、污水处理厂的尾水,一般根据城市排水工程规划、现状污水量、污水处理厂建设运营情况、排口水质水量资料、污水收集率和管网的错接漏接率等情况分析点源污染负荷入河量。
面源污染主要包括城市地表径流污染和农业面源污染。
内源污染主要是河道本身底泥释放的污染物质,主要通过对污染河道的底泥污染物释放量的检测进行计算。
在开展河道污染负荷现状调查的同时,还要开展污染源初步解析,明确河道污染的主要来源、途径和主要类型。
第 6 期水 利 水 运 工 程 学 报No. 6 2023 年 12 月HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING Dec. 2023 DOI:10.12170/20230215001吴金雨,鞠琴,刘小妮,等. CMIP6模式对黄河水源涵养区降水和气温模拟能力的评估[J]. 水利水运工程学报,2023(6):1-12.(WU Jinyu, JU Qin, LIU Xiaoni, et al. Assessment of precipitation and temperature in the water conservation region of the Yellow River Basin using CMIP6 models[J]. Hydro-Science and Engineering, 2023(6): 1-12. (in Chinese))CMIP6模式对黄河水源涵养区降水和气温模拟能力的评估吴金雨1, 2,鞠琴1, 2,刘小妮1, 2,连子旭1, 2,张译尹1, 2,段远强1, 2(1. 河海大学水灾害防御全国重点实验室,江苏南京 210098; 2. 长江保护与绿色发展研究院,江苏南京210098)摘要: 黄河流域水源涵养区是国家重要的生态屏障,评估全球气候模式对黄河流域水源涵养区降水和气温的模拟能力至关重要。
基于国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的20个全球气候模式,采用相对误差、相关系数、确定性系数和泰勒图等评估指标,对黄河流域水源涵养区1985—2014年降水和气温的模拟能力进行综合评估,并对优选出的模式进行空间分析。
结果表明:绝大多数气候模式对气温的模拟效果优于降水,气温的相关系数高达0.95以上;而对降水的模拟普遍存在高估现象,确定性系数偏低。
在对黄河流域水源涵养区分区研究中发现,大部分模式对3个区域(黄河源区、唐乃亥-兰州以上流域和渭河-伊洛河流域)的模拟精度都有待进一步提高,不同气候模式在不同分区上的模拟能力有差异,总体上,20个模式在黄河源区模拟的降水和气温效果最好,唐乃亥-兰州以上流域次之,渭河-伊洛河流域最差。
河流水质在线监测系统建设方案目录1、项目概况 (1)2、建设目标和任务 (1)3、建设内容 (1)4、水质监测系统建设方案 (2)4.1水质监测系统概述 (2)4.1.1设计目标 (2)4.1.2系统特点 (3)4.1.3系统架构 (4)4.1.4设计流程 (5)4.2户外屋型水质监测站(常规站) (5)4.2.1总体设计 (6)4.2.2集成设计 (10)4.3户外柜型水质监测站(微型站) (36)4.3.1总体设计 (36)4.3.2集成设计 (42)4.4分析仪器功能及技术指标 (51)4.4.1基本功能 (51)4.4.2技术指标 (52)4.5水质应用平台 (56)4.5.1监测应用平台建设 (56)4.5.2平台软件建设内容 (60)5、项目报价 (64)1、项目概况根据踏勘情况询问了解,现在辖区内主要河道属于历史最高丰水期,河床一般淤积深度在1.5米以上,丰水期高程30米,枯水期高程25米,水位落差超过5米,枯水期水深超过0.5米,具备建设取水平台的条件。
主要河道紧领经济开发区,沿线为主要工业企业聚集区。
通过建设水质自动监测站时时监测主要河道的水质,可以有效的预警污染事故。
2、建设目标和任务通过建设水质河流在线监测系统可实时监测PH值、化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等指标,分析各河道段面出水水质是否低于河道进水水质;系统应能够自动、准确、及时地获得并传输水质数据;能对获得的监测数据进行分析和评价,提出分析、评价结果,为预防和及时发现污染事故提供辅助决策功能。
3、建设内容拟建设1个常规水质监测站站房、采水/配水/预处理单元、控制与数据采集传输单元、仪表分析单元、防雷设备、视频监控设备等辅助单元组成。
水质监测站建设后,可实时监测河流的水质中pH值、化学需氧量(COD)、悬浮物(SS)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等指标实时变化情况。
水环境容量研究报告一、引言1.1 研究背景及意义随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,水环境问题日益突出。
水环境容量作为衡量水体环境质量的重要指标,直接关系到水资源可持续利用和生态环境保护。
当前,我国许多地区水环境容量超负荷,导致水质恶化,生态系统退化,严重影响了人民群众的生活质量和经济社会的可持续发展。
因此,加强水环境容量研究,对提升水环境质量,保障水资源安全,推动生态文明建设具有重要的现实意义。
1.2 研究目的与任务本研究旨在深入剖析水环境容量的内涵、计算方法及其影响因素,分析我国水环境容量现状,探讨提升水环境容量的有效策略,为政府部门和企业提供科学决策依据。
具体任务包括:阐述水环境容量相关概念;分析水环境容量计算方法及其影响因素;评估我国水环境容量现状;提出针对性的水环境容量提升策略;结合实际案例分析,验证策略的有效性。
1.3 研究方法与技术路线本研究采用文献分析、实地调查、数据统计和模型计算等方法,结合国内外相关研究成果,系统研究水环境容量问题。
技术路线如下:1.梳理水环境容量相关概念、内涵及计算方法;2.分析我国水环境容量现状,归纳典型流域水环境容量特征;3.识别水环境容量影响因素,探讨其作用机制;4.提出水环境容量提升策略,包括环境治理、水资源合理利用与调配、监测与管理等方面;5.通过实际案例分析,验证策略的有效性和可行性;6.总结研究成果,提出政策建议和措施。
二、水环境容量概述2.1 水环境容量定义及内涵水环境容量是指在水体中能够容纳污染物质的最大负荷量,同时维持水生态系统功能和水功能用途不受破坏的能力。
具体来说,水环境容量包含两层含义:一是水体的自净能力,即通过物理、化学和生物作用使污染物质得到降解或转化,保持水质不恶化的能力;二是水环境容纳污染物质的能力,这是基于水体自身特性、流域环境特征以及人类活动需求等因素综合决定的。
水环境容量是一个动态变化的概念,它与水体的地理位置、气候条件、水文水质特性、生态环境等多种因素密切相关。
一、相关模型简介清单二、城市内涝模型1)MIKE URBAN城市排水模拟软件MIKE URBAN 城市排水软件是顶级的排水管网模拟软件。
它整合了ESRI 的ArcGIS 以及排水管网模拟软件,形成了一套城市排水模拟系统。
该模型广泛应用于城市排水与防洪、分流制管网的入流或渗流、合流制管网的溢流、受水影响、在线模型、管流监控等方面, 可为水资源的可持续利用、污染控制、雨水和污水管网管理及城市防洪提供综合管理方案。
应用领域•雨污水泵站优化调度•排水管网溢流(CSO /SSO)分析•管网泥沙淤积评估•管网水质分析•城市降雨径流过程分析•城市内涝分析与风险评估•城市排水防涝规划•低影响开发(LID)的模拟•海绵城市的规划2)MIKE FLOODMIKE FLOOD 是迄今为止最完整的洪水模拟工具。
它包括完整的一维及二维的洪水模拟引擎,从河流洪水到平原洪泛,从城市雨洪到污水管流,从海洋风暴潮到堤坝决口,能够模拟所有实际的洪水问题。
MIKE FLOOD 甚至可以模拟以上各种情况的组合。
其它模拟软件所不具备的功能,都可在MIKE FLOOD 中找到应用领域•洪水管理•快速的洪水评估•绘制洪泛图•工业区、居民区等的灾害分析•编制应急计划,如疏散路径及优先级等•气候变化的影响分析•防洪措施研究•城市排水与河流、海洋洪水的综合问题研究•溃坝及其他防洪设施垮塌的影响研究3)InfoWorks ICM完整模拟城市雨水循环系统,实现了城市排水管网系统模型与河道模型的整合,更为真实的模拟地下排水管网系统与地表受纳水体之间的相互作用。
它在一个独立模拟引擎内,完整的将城市排水管网及河道的一维水力模型,同城市流域二维洪涝淹没模型结合在一起,是世界上第一款实现在单个模拟引擎内组合这些模型引擎及功能的软件应用领域•河流及雨污水排放系统规划研究•地表水体管理规划•可持续性排水系统(SUDS/BMPs)应用规划•城市降雨径流控制与截流设计•洪涝解决方案开发•人口增长和气候变化下流域发展评估•城市排水系统同河流相互作用下的洪涝及污染预报•洪涝规划与管理•溢流排放对河流环境的影响•污水处理厂的水力状态分析•入流与入渗评估及控制•截流设计与分析4)SWMM暴雨洪水管理模型SWMM(storm water management model,暴雨洪水管理模型)是一个动态的降水-径流模拟模型,主要用于模拟城市某一单一降水事件或长期的水量和水质模拟。
水环境容量课程设计水质预测影响分析背景资料1. 老县河概况1.1 地理、地质概况及历史沿革老县河亦名西河俗称县河,发源于湖北随县大洪山南坡白龙池,东南流入湖北京山县,在双河口纳入小富水,全长原为192.5公里。
老县河总流域面积原为1698平方公里,河道全长192.5公里,其中英城境内长92.5公里。
1970年,老县河英城段倒口以下河道裁弯取直,开挖下游喻家至北咀新河道,1978年又开挖赵家畈至喻家新河道。
改道后的老县河,入境仍在田店八斗山入市境,出境则自赵家畈沿城西顺流南下,于天鹅北咀直出汉北河。
河道全长165公里,境内长度65公里(田店八斗山至赵家畈老河长41公里,赵家畈至北咀改道新河长24公里)。
1.1.1气象与气候老县河地处中纬度湿润区,属典型的亚热带季风气候。
光照充足,热量丰富,雨量充沛,无霜期长,气候温暖湿润。
根据近三年(2004,2006年)气象资料统计,年平均气温为 16.6?,极端最低气温为-6.5?,极端最高气温为38.8?,年平均降雨量为1258.5mm,多年平均降雨量1102.0mm。
秋春雨量偏少,夏季雨量较多,严寒期短,四季变化显著,雨热高峰同季出现,光、热、水的地域差异甚微。
四季中以夏季最长,为120天,冬季次之,春秋两季相等,均为65天。
年平均气压1012.1hPa,年平均风速为2.9m/s。
四季及常年主导风向均为北风,全年北风频率为27%;次主导风向为南风,频率约10%;全年静风频率为10%。
1.1.2 新老县河河道及水文情势1970,1978年,为防洪的需要,老县河进行了两次大规模的改道,将老县河原来蜿蜒迂回,斗折蛇行的河道,人工开挖成一条直通汉北河的新河,即现老县河英城段。
经过近30年的人工改造,老县河主河道及堤岸有着很大变化。
改造后老县河河道由192.5公里减少至165公里,英城河段由92.5公里减少至65公里。
设计行洪流量为1800立方米/秒,校核洪水流量2100立方米/秒。