水域纳污能力,指在设计水文条件下满足计算水域的水质目标要求时,该水域所能容纳的某种污染物的最大数量。
水域纳污能力的计算应以水功能区为基本单元,按水资源分区、行政区核定纳污能力计算成果。河流水域纳污能力计算与核定的污染物项目应包括化学需氧量和氨氮,湖泊和水库还应包括总磷和总氮。对水质状况影响较大的其他污染物的水域应补充分析计算该类污染物的纳污能力。
计算方法主要分为污染负荷计算法和数学模型计算法。
1、污染负荷计算法
根据影响水功能区水质的陆域范围内入河排污口、污染源和经济社会状况计算污染物入河量,确定水域纳污能力的方法。包括实测法、调查统计法和估算法。
实测法,1)根据规划和管理要求,确定计算水域纳污能力的污染物;2)根据入河排污口的排放方式拟定入河排污口监测方案,实测入河排污口水量和污染物浓度;3)对水质、水量进行同步监测;4)计算污染物入河量,确定水域纳污能力;5)合理性分析和检验。根据污染物入河量分析确定水域耐污能力。
调查统计法,调查统计影响水功能区水质的陆域范围内的工矿企业、城镇废污水排放量,分析确定污染物入河系数,计算污染物入河量,确定水域纳污能力。1)根据规划和管理要求,确定计算水域纳污能力的污染物;2)调查统计污染源及其排放量;3)分析确定污染物入河系数;4)计算污染物入河量,确定水域纳污能力;5)合理性分析和检验。
估算法,1)根据规划和管理要求,确定计算水域纳污能力的污染物;2)调查影响水功能区水质的陆域范围内人口、工业产值、第三产业年产值等;3)调查分析单位人均、万元工业产值和第三产业万元产值污染物排放系数;4)估算污染物排放量;5)分析确定污染物入河系数;6)计算污染物入河量,确定水域纳污能力;7)合理性分析和检验。
2、数学模型计算法
根据水域特性、水质状况、设计及水文条件和水功能区水质目标值,应用数学模型计算水域纳污能力的方法。
采用数学模型计算河流水域纳污能力,按计算河段的多年平均流量Q将计算河段划分为以下三种类型:Q≥150m3/s为大型河段,15m3/s<Q<150 m3/s为中型河道,Q<15m3/s为小型河段。
采用数学模型计算河流水域纳污能力分为零维模型、一维模型、二维模型。
河流零维模型。污染物在河段内均匀混合,可采用河流零维模型计算水域纳污能力。主要适用于水网地区的河段。根据入河污染物的分布情况,应划分不同浓度的均匀混合段,分段计算水域纳污能力。
河流一维模型。污染物在河段横断面上均匀混合,可采用河流一维模型计算水域纳污能力,主要适用于Q<150 m3/s的中小型河段。
河流二维模型。污染物在河段横断面上非均匀混合,可采用河流二维模型计算水域纳污能力。主要适用于Q≥150 m3/s的大型河段。污染物连续恒定排放,横断面为矩形的河段,可用模型的解析解计算水域纳污能力。
河口一维模型。感潮河段,可采用河口一维模型计算水域纳污能力。河口一维模型的水力参数应取潮汐半周期的平均值,按稳定流条件计算水域纳污能力。
可按下列情况对河道特征和水利条件进行简化:断面宽深比不小于20时,简化矩形河段;河段弯曲系数不大于1.3时,简化为顺直河段;河道特征和水力条件有显著变化的河段,应在显著变化处分段。有多个入河排污口的水域,可根据排污口的分布、排放量和对水域水质影响等进行简化。有较大支流汇入或流出的水域,应以汇入或流出的断面为节点,分段计算水域纳污能力。
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