河流纳污能力计算.ppt

河流纳污能力计算案例分析主要内容一、计算步骤一、计算步骤一、计算步骤一、计算步骤二、主要技术问题1、河流简化与模型选取1、河流简化与模型选取根据广东省河流水功能区的河道特征和水文水质特征，分二种情况选用不同的纳污能力计算模型：图河流一维模型概化示意图图河流一维模型概化示意图图河流一维模型概化示意图图河流一维模型概化示意图2、排污口概化3、混合区的确定混合区定义混合区的三要素确定某入河排放口的混合区长度时，以不影响邻近功能区（控制断面）和对岸水质达标为原则，并留有有足够的安全距离，且不得超过河宽的1/3；对工业排放口，混合区长度控制在500~1000m；对城市污水处理厂排放口，混合区长度控制在3000m内；在同一连续区段中，所有混合区长度总和小于对应大江大河岸线总长的8%。混合区浓度计算图某排污口COD浓度场分布示意图图某排污口COD浓度场分布示意图4、计算单元和控制节点(断面)计算单元是容量计算模型应用的单元对象，即以河段长度和重要的取水口、排水口、河道条件变异区等重要敏感的断面划分节点并确定计算单元。4、计算单元和控制节点(断面)4、计算单元和控制节点(断面)（1）控制断面不能设在排污混合区内：一般的水功能区都允许有排污口存在，排污口下游必然存在一段由排放浓度过渡到功能区标准的排污混合区。因此，控制断面要避开混合区或过渡区，以反映水体的客观情况。（2）控制断面要反映敏感点的水质：大部分水功能区内都有饮用水取水口或鱼类索饵、产卵活动区存在，控制断面设置应考虑这些敏感点的水质保护，以保证功能区真正达标。（3）控制断面要保证出境水质达标：除了保证本水功能区的水质达标外，还应保证出境提供给下游地区的水质达到功能区要求。5、模型参数5、参数的确定表广东省部分河流COD、氨氮降解系数单位：1/d三、案例分析案例1：单一河道水功能区纳污能力计算图单一河道排污口分布示意图若以下界处作为功能区考核的断面，如功能区水质目标是Ⅲ类，COD标准值为20mg/L，则计算结果超过Ⅲ类水质标准要求，就要通过削减每一个排污口的排污量来重新计算。为了简化计算过程，原则上每个排污口按相同的缩放系数调整排污量，也可以根据各个排污口污染负荷削减的技术经济可行性，不等比例地进行调整。当控制断面的模拟结果满足水质标准时，各个排污口的排污量之和，即就是该功能区内的水环境容量值。图单一河道排污口分布示意图图单一河道排污口分布示意图图单一河道排污口分布示意图图单一河道排污口分布示意图图单一河道排污口分布示意图表××河开发利用区及水文、水质参数值将河段内的多个排污口概化为一个集中的排污口。假设该集中点源的实际自净长度为河段长的一半，设河段长度为L，则污染物自净长度为L/2。假定污水量与河道流量相比可以忽略不计，则对于下游控制断面，其污染物浓度为：水功能一级区处理方法之一：每个排污口（河段）按相同的缩放系数调整排污量，约减52%。有一河道近似为均匀流，河长x=30km，河宽B=200m，流量QR=120m3/s，断面平均流速u=0.30m/s，污染物的衰减系数k=0.12/d，横向混合系数Ey=38m2/s，若上游来水氨氮浓度CR=0.6mg/L，离起始断面1.0km处（混合区长度）的污染物浓度不能超过1.5mg/L，试求混合区污染物允许排放强度(岸边污染物水环境容量）。岸边连续排放情况下的解为：案例4：潮汐河网纳污能力计算感潮河网一维水环境数学模型表佛山水道污染源入河量（以概化排污口为单元）方法一：将佛山水道划分成28个微段，COD衰减系数取为0.13d-1，如每段的水质均要求达到Ⅴ类标准，上、下边界分别取功能区水质目标，按下式计算得氨氮的环境容量为7499.4t/a。通过试算获得水环境容量的方法。在设计条件下，以污染源位置、排污量作为模型的输入条件，得到水体水质的输出结果，当控制断面水质达到水质目标时，各个排污口的排污量之和，就是计算单元的水环境容量值。通常条件下，可以调整设计条件得到多个水环境容量值，通过分析各个排污口污染负荷削减的技术经济可行性，从一组水环境容量结果中确定合理的水环境容量。选取罗沙、街边、佛山大道、中山桥、叠窖、横滘、石岸闸外、三洲闸外等8个水质控制断面。利用河网一维水质计算模型试算，当水质控制断面的模拟浓度均满足V类水质标准时，所有概化排污口氨氮的排放量之和即为佛山水道的水环境容量，计算结果为14523.2t/a。补充：湖泊、水库的纳污量当系统的出水满足环境质量目标时，进入环境的污染物总量就是该环境单元的环境容量：由上式可以看出，环境容量由两部分构成：第一部分称之为目标容量，决定于水体的流量、环境质量目标与本底值之差；第二部分称之为降解容量，与污染物的降解性能有关，降解速度越高，降解容量越大。由于污染物在河段中均匀分布，环境容量与河段的分割方式无关。谢