河流纳污能力计算一维模型主要参数的取值分析

新安江皖浙缓冲区纳污能力计算与分析摘要：新安江是千岛湖主要入湖河道，入湖水质直接影响千岛湖水生态环境状况。

运用mick21软件建立新安江皖浙缓冲区水流水质数学模型，计算了缓冲区浓度场，在此基础上采用二维河流模型计算纳污能力，并运用一维模型验证了计算成果的合理性。

abstract： xin’an river is a major river into qiandao lake，the water quality of xin’an river affects directly the ecological environment of the qiandao lake. the water flow mathematical model of the buffer area of xin’an river in anhui and zhejiang province was established with mick21 software， and the concentration field of buffer area were simulated. based on the concentration of water quality， a two-dimensional model was used to calculate the water environment capacity of the buffer area. and the rationality of the calculation results was tested. it provides the basis for the management of water function area.关键词：新安江；缓冲区；mick；纳污能力key words： xin’an river；buffer area；mick；water environment capacity中图分类号：x524 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）20-0067-030 引言新安江是千岛湖主要入湖河道，多年平均入湖水量约占千岛湖环湖河道总入湖水量的60%。

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。

水功能区水域纳污能力及分阶段限制排污总量控制张婷婷;曹国凭【摘要】based on the upper Yangtze river area fengjie segment and the county territory ,involved in the investigation of major rivers related hydrological data ,water quality in water function areas and the water outlet of synchronous monitoring ,into the river and its tributaries mouth statistical investigation ,analysis and calculation of water function area water environmental carrying cap a city ,and determine the limit pol-lution total amount of each type of water function area ,and according to the county water function area standard requirements and control the rationality analysis ,determine the river basin in 2015 ,2020 ,de-composition of water function area to amount to mark targets ,determine the total water pollutant emis-sions limits ,put forward the important rivers and lakes water function area in 2015 ,2020 limit pollution grossopinion ,protection countermeasures and Suggestions .For the upper Yangtze river area and FengJie County water conservation supervision and administration of planning and provide scientific basis ,for the waters will provide a scientific basis for the utilization and protection of management ,in order to realize the sustainable utilization of water resources .%通过对长江上游干流区奉节段及县境内涉及主要河流的相关水文资料的调查，并对水功能区水质水量同步监测、入河排污口和支流口统计调查，分析计算水功能区水域纳污能力，确定各类型水功能区的限制排污总量，并根据区县水功能区达标需求与控制合理性分析，确定各流域2015年、2020年水功能区达标分解目标，确定水功能区污染物限制排放总量，提出重要江河湖泊水功能区2015年、2020年限制排污总量意见、保护对策措施与建议。

NBOD降解系数NBOD降解系数是指水体中含氮物质的硝化耗氧速率。

单位常用d^-1或h^-1。

物理意义为每天或每小时NBOD在水中降解掉的百分率。

NBOD降解系数与NBOD本身组分的可硝化性有关，也与水温条件有关，水温高，NBOD的降解系数增大。

国内外研究成果表明，水体温度高，降解系数大，且二者之间定量关系已经有较为可靠的研究成果，不同水温条件下K值估算关系式如下：Kt=K20*θ^(T-20)式中：Kt——T℃时的K值，d^-1；T——水温，℃；K20——20℃时的K值，d^-1。

^ ——为上标θ——温度系数，工业废水一般在1.03~1.1的范围内.降解系数确定方法污染物的生物降解、沉降和其他物化过程，可概括为污染物综合降解系数，主要通过水团追踪试验、实测资料反推、类比法、分析借用等方法确定。

计算模型参数可采用经验法和实验法确定，应进行必要的论证和检验。

1、水团追踪试验选择合适的河段，布设监测断面，确定试验因子。

测定排污口污水流量、污染物浓度（试验因子），测定试验河段的水温、水面宽、流速等。

根据流速，计算流经各监测断面的时间，按计算的时间在各断面取样分析，并同步测验各监测断面水深等水文要素。

整理分析试验数据，计算确定污染物降解系数。

2、实测资料反推法用实测资料反推法计算污染物降解系数，首先要选择河段，分析上、下断面水质监测资料，其次分析确定河段平均流速，利用合适的水质模型计算污染物降解系数，第三采用临近时段水质监测资料验证计算结果，确定污染物降解系数。

河流污染物降解系数如何计算•【摘要】污染物综合降解系数是水体纳污能力计算中关键参数之一，本文在对污染物自净过程描述的基础上，分析讨论了污染物综合降解系数的影响因素，给出了确定综合降解系数的一般方法，并结合实际工作中的经验，提出了在确定综合降解系数过程中应注意的问题。

【关键词】纳污能力综合降解系数水资源保护1 水环境承载能力的概述水环境承载能力指的是在一定的水域，其水体能够被继续使用并仍保持良好生态系统时，所能够容纳污水及污染物的最大能力。

关于水域纳污能力计算理论的总结与思考关于水域纳污能力计算理论的总结与思考随着工业化和城市化的快速发展，水环境问题逐渐引起人们的关注。

水污染的治理是当今社会亟待解决的重要问题之一。

而水域纳污能力计算理论作为评估水环境质量和制定水资源管理规划的重要工具之一，一直备受研究者关注。

本文将对水域纳污能力计算理论进行总结与思考。

首先，水域纳污能力计算理论的基础是水环境的自净能力。

自净能力是指水体通过自然的物理、化学和生物过程，将污染物转化、降解或去除的能力。

这种自然的自净过程包括曝气、沉淀、生物降解等。

水体的自净能力与水体本身的特性、环境因素、污染物的种类和浓度等密切相关。

因此，水域纳污能力计算理论需要考虑到各种因素的综合影响。

其次，水域纳污能力计算理论需要建立合理的评价指标系统。

评价指标的选择应综合考虑水质状况、水体调查数据和环境规划要求等因素。

常见的评价指标包括水质指数、生态指标和设定目标值等。

水质指数是通过对水体中的污染物进行检测，综合评估水质状况的指标。

而生态指标则是通过评估水生态系统的健康状况来评估水质。

设定目标值则是制定水质保护目标的依据。

此外，水域纳污能力计算理论还需要考虑到水域内不同污染物的迁移转化规律。

不同污染物具有不同的迁移转化机制和特性，如生物降解、吸附、沉降等。

为了准确评估水质状况和纳污能力，需要对不同污染物的迁移转化规律进行研究，并建立相应的模型和算法。

在实际应用中，水域纳污能力计算理论主要用于制定水污染治理措施和制定水资源管理政策。

根据计算结果，决策者可以有针对性地制定治理方案，合理调整生产排放、加强环境监管和优化水资源利用。

通过科学计算水域纳污能力，可以规划和保护水生态系统，保证水体的可持续利用。

然而，水域纳污能力计算理论还存在一些问题和挑战。

首先，水质监测数据的获取存在难度，尤其是在一些地区和水域条件复杂的情况下。

其次，水域纳污能力计算涉及到多学科的综合运用，需要建立完善的理论体系和方法。

浙江省水功能区纳污能力分析计算探讨柯斌�;劳国民【摘要】水功能区纳污能力是指在设计水文条件下，某种污染物满足水功能区水质目标要求所能容纳的该污染物的最大数量。

浙江省主要水域共划分了1133个水功能区，包括了山区性河流、湖泊水库、平原河网、感潮河段等水体类型，对不同水体类型纳污能力计算中模型选定、模型参数选择、设计水文条件确定等关键环节进行了初步探讨，并核定了全省水功能区的纳污能力。

%Water environment capacity in water function area means in the designed hydrological conditions , the maximum number of the pollutants can be accommodated by when the pollutants meet the requirements of water quality target in water function area . 1 133 water function areas which include water types like mountainous river and lake and reservoir and plain river networks and tidal reach and so on are divided in the main water area in Zhejiang province . Key links such as model selection and model parameters selection and determination of designed hydrological conditions and so on in calculation of water environment capacity in different water types are discussed tentatively in the paper . Meanwhile , the water environment capacity in water function area in the whole province is examined and approved .【期刊名称】《浙江水利科技》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P11-15)【关键词】水功能区;纳污能力;分析计算;探讨【作者】柯斌�;劳国民【作者单位】浙江省水文局，浙江杭州 310009;浙江省水文局，浙江杭州310009【正文语种】中文【中图分类】X821 纳污能力计算模型根据浙江省水功能区的实际情况，选用的计算模型包括：山区性河流一维均匀混合模型、湖泊和水库零维模型、平原河网零维模型、感潮河段组合模型。

河流水环境容量一维计算方法
河流水环境容量一维计算方法：
1. 使用容量一维模型：首先采用容量一维模型来计算河流水环境容量，该模型考虑了水体中不同介质的影响。

2. 确定经济参数：根据水体的特性确定经济参数，比如流量、泥沙的
质量，用这些参数来测定水体的环境容量。

3. 采集水文资料：根据实际情况采集水文相关资料，如温度、污染物
浓度等，并将其输入计算模型中。

4. 计算模型参数：根据输入的水文资料，计算当前水体以及其介质的
状况下，确定其容量一维模型参数。

这些参数可以帮助我们来确定水
体环境质量。

5. 计算水体环境容量：根据掌握的容量一维模型参数，就可以进行模
型计算，计算出河流水环境的容量。

6. 计算水体资源效益：在得出水环境容量的基础上，可以通过计算水
体资源效益，来评估水体环境经济利用价值。

水环境容量计算方法总结目录水环境容量计算方法总结 (1)目录 (1)一、一维模型 (1)二、二维模型 (4)三、感潮河段零维模型 (6)四、湖库模型 (6)一、一维模型1、适用范围：全国水环境容量核定技术指南1）宽浅河段；2）污染物在较短的时间内基本能混合均匀；3）污染物浓度在断面横向方向变化不大，横向和垂向的污染物浓度梯度可以忽略；4）一般情况下适用于河宽小于200m的河流，但注意利用不均匀系数对其容量进行修正。

2、一维衰减公式：排污口、支流排入断面完全混合模型：EP E E P P Q Q Q C Q C C ++= 式中：C 为断面混合后的水质浓度值；C P 为排污口排出的污水的水质浓度值；Q P 为排污口废水排放量；C E 为河水的水质浓度值；Q E 为河水流量。

3、算例：假设该河段水环境功能区目标为III 类，假设该河段上边界COD 来水控制目标为20mg/L ，90%最枯月保证率流量为20m³/s ，该河段平均流速为0.2m/s ，COD降解系数约0.1/d，概化排污口流量为1m³/s，COD浓度90mg/L，支流流量5m³/s，COD浓度为25mg/L。

C 目=Q∗C∗exp(−k∗X186400u)+q∗c+WQ+qexp⁡(−kX286400u)通过上游来水衰减，区间内中间混合后衰减等于水质目标，可以反推出区间内水环境容量，注意公式中的单位，通过上述公式算出的W单位为g/s。

Q:m³/s、C：mg/L、u:m/s、K:1/d、x:m。

(1)上边界→节点1（混合前浓度）:C2=C1*exp( kx/u)=20*exp( 0.1*20000/86400/0.2)=18.875mg/L(2)概化排污口汇入混合：C3=(c1*q1+C2*Q1)/(q1+ Q1)=(90*1+18.875*20)/(20+1)=22.262mg/L（3）节点1→节点2：C4= C3*exp( kx/u)=22.262*exp( 0.1*5000/86400/0.2)=21.627mg/L（超标）（4）节点2→节点3（混合前浓度）：C5= C4*exp( kx/u)=21.627*exp( 0.1*20000/86400/0.2)=19.264mg/L（5）支流汇入混合：C6=(c2*q2+C5*Q2)/(q2+ Q2)=(25*5+19.264*21)/(5+21)=20.367mg/L（6）节点3→节点4：C7= C6*exp( kx/u)=20.367*exp( 0.1*5000/86400/0.2)=19.786mg/L（7）节点4→控制断面：C8= C7*exp( kx/u)=19.786*exp( 0.1*8000/86400/0.2)=18.891mg/L可见，该河段在现状排污情况下水质能达到地表水III类，但河段允许排放量根据实际情况分配不均匀，上游计算断面1存在超标情况，下游容量仍有富裕，在因此需进一步通过试算的方法，削减概化排污口排污量，此外可根据实际情况对下游支流水质目标进行适当调整，将容量进行合理分配。

河流纳污能力计算与水环境治理关键技术水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。

是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总称。

水环境是乐在水边，宜居在水边。

水环境是有限的纳污，无意识、无概念的任意排污带来的必然是水环境的破坏。

当我们不再将水环境视作无所顾忌的纳污体时，我们就是从思想上慢慢开始重视水环境。

随着人口的不断增长和经济社会的快速发展，河流水“脏”问题已经变得日趋严重，河流生态遭到破坏，水体水质恶化，河流水环境亟待治理。

主要研究内容包括：河流基本资料的调查、排污口污染物的确定、河流纳污能力的计算及水环境治理的关键技术等。

一、河流基本资料。

河流基本资料应包括水文资料、水质资料、入河排污口资料、旁侧出、入流资料及河道断面资料等。

水文资料包括计算河段的流量、流速、比降、水位等。

资料应能满足设计水文条件及数学模型参数的计算要求。

水质资料包括计算河段内各水功能区的水质现状、水质目标等。

资料应能反映计算河段主要污染物，又能满足计算水域纳污能力对水质参数的要求。

入河排污口资料包括计算河段内入河排污口分布、排放量、污染物浓度、排放方式、排放规律以及入河排污口所对应的污染源等。

旁侧出、入流资料包括计算河段内旁侧出、入流的位置、水量、污染物种类及浓度等。

河道断面资料包括计算河段的横断面和纵剖面资料。

资料应能反映计算河段河道简易地形现状。

基本资料应出自有相关资质的单位。

当相关资料不能满足计算要求时，可通过扩大调查收集范围和现场监测获取。

二、污染物的确定。

污染物的确定应根据流域或区域规划要求，应以规划管理目标所确定的污染物作为计算河段水域纳污能力的污染物。

根据计算河段的污染特性，应以影响水功能区水质的主要污染物作为计算水域纳污能力的污染物。

根据水资源保护管理要求，应以对相邻水域影响突出的污染物作为计算水域纳污能力的污染物。

三、河流纳污能力计算。

河流纳污能力计算方法依据水域纳污能力计算规程（GB/T 25173-2010）。

厦门市河流纳污能力核算与排污控制措施探讨厦门市河流纳污能力核算与排污控制措施探讨【摘要】加强厦门市主要河流水资源保护和生态相关的科学研究。

主要包括河流水环境与生态保护对策研究、非点源污染物量化与控制技术研究、水体污染控制与生态修复技术研究、水资源保护监督管理对策措施研究，为流域水资源和水环境保护提供技术支撑。

为了确保厦门市主要河流恢复良好的水质状况，必须在按照水功能区纳污能力进行流域水污染控制的同时，加大流域水污染治理的力度，使河流水质到达水质目标的要求。

【关键词】厦门；河流；QUAL2E模型；纳污；排污1、前言厦门地区属南亚热带海洋性季风气候，温湿多雨，年平均气温20.3℃，日最高气温38.5℃，极端最低气温-1℃，多年平均相对湿度为78%。

全市多年平均降雨量1388mm，80%左右的降雨量集中在3～9月份，其中6月降水量多，占全年降水量的20%，全年大于等于25mm的降水日数平均为13.6天。

全市多年平均年径流深等值线600～1100mm，多年平均水面蒸发量等值线1100～1500mm，陆面蒸发量等值线650～700mm。

厦门市主要河流为同安区的东西溪和官浔溪、集美区的后溪、翔安区的九溪等四条流域。

纳污能力的研究方法有很多，笔者利用厦门市主要河流特征以及水文、水质资料，选择QUAL2E模型计算水体纳污能力。

QUAL2E模型可以同时考虑点源和非点源污水入流对河流造成的影响，也可研究单一河道和枝状河系及沿程流量变化情况，模型参数易确定，计算精度较高。

2、QUAL2E模型QUAL2E是一个完整具弹性的一维、稳态河流水质模型。

QUAL2E的根本理论为一维传流、扩散质量传输等式，其中包括了传流、延散、溶解、物质反响和相互作用、其他来源及消失项。

在QUAL2E模型中，河段划分为假设干个计算单元，计算单元长度随流程距离而变化，对中小型河流而言，流程越短，计算单元的长度越小，那么每单元与实际情况愈接近，模拟愈精确。