河流纳污能力计算 一维模型

河流纳污能力计算

对宽深比不大的河流, 污染物质在较短的时间内, 基本上能在断面内均匀混合。污染物浓度在断面上横向变化不大, 可用一维水质模型模拟污染物沿河流纵向的迁移问题。

污染源集中概化点的位置确定在污染源比较集中的地方,一般情况下, 污染源比较分散, 可认为这个点在河段的1 /2处。值得注意的是,对于有较大支流汇入的河段,计算更为复杂,要考虑到汇入支流的水质水量情况, 计算公式要调整。

污染源中断面概化得纳污能力计算公式:

W=(Cs/exp(-kL/u)一C0exp(-kL/2u))*Q

式中:

W一纳污能力，g/s;

Cs一规划河段水质标准，mg/L;

C。一河段上游来水水质，mg/L;

Q一功能区段设计流量，m3/s;

u一河段平均设计流速，km/d;

k一污染物衰减系数，d-1;

L一功能区段长，km。

利用水质模型进行纳污能力计算时，将污染物在水环境中的物理降解、化学降解和生物降解概化为综合衰减系数。

考虑到综合衰减系数对纳污能力计算结果影响很大。可采用以下

方法进行CODcr和HN3一综合衰减系数的测定。

选取河道顺直、水流稳定、中间无支流汇入、无排污口的河段，分别在河段上游A(点)和下游B(点)布设采样点，监测污染物浓度值，并同时测验水文参数以确定断面平均流速。综合衰减系数(K)按下式计算:

K=u/Δx*lnC A/C B

式中，u为断面平均流速，m/s;

Δx为上下断面之间距离，m;

C A为上断面污染物浓度，mg/L;

C B为下断面污染物浓度，mg/L。

根据上述各设计条件和参数对纳污能力计算的影响分析,在实际计算中应注意选择合适的设计条件和参数。

a) 污染源概化选择。在实际计算中, 采用哪一种概化要根据其实际的排污口的位置分布和污染负荷分布做出合适的选择,对于污染源分布比较均匀的河段可采用均匀概化或集中点为中点的集中点概化;对于污染源比较集中的河段可采用集中点概化,集中点要根据集中排放的位置来确定。

b) 设计流量和流速的确定。对于有流量和流速资料的河段,根据相关规范计算确定;对于只有流量资料的河段,可以根据流量和河流断面形状计算流速;对于无资料的河段,应根据相应条件推算。由于流速对计算结果影响很大,在确定流速时应尽量准确,减少人为性误差。

c) 上游本底浓度的选取。计算现状纳污能力时,可根据实际监测数据

适当选取。计算规划纳污能力时,可根据规划条件和相关规范,并结合现状水质状况来适当选取。

d) 综合衰减系数的确定。k的影响因子较多,受当地自然条件、水体污染程度、流速、气温等因素的影响,其值较难确定,迄今还没有成熟的经验公式可以借用。对有实验资料的河段,可采用实验所确定的k 值范围适当选取。