[发明专利]一种平原水系水环境容量及分担率的评估方法

摘要

本发明公开了一种平原水系水环境容量及分担率的评估方法，其特征在于包括以下操作步骤：步骤1：划分流域控制单元；步骤2：构建控制断面水环境数学模型；步骤3：分析控制单元合理性；步骤4：概化控制单元排口；步骤5：构建控制断面水质与概化排口之间响应关系；步骤6：分析水质是否达标；步骤7：计算控制单元水环境容量；步骤8：计算各控制单元的分担率。本发明为研究流域各行政区对入河的污染物通量的分担率，基于一维平原河网水环境数学模型，模拟计算受沿河支流及排污泵站影响的主要入河的污染物通量。结合实测计算，量化分析了控制单元及全流域内各行政区对主要入河支流及排污泵站污染物通量的分担率，对于环境规划具有重要意义。

主权项

1.一种平原水系水环境容量及分担率的评估方法，其特征在于包括以下操作步骤：步骤1：划分流域控制单元：控制单元是确保控制断面水体达标的污染物主要控制区域，在划分控制单元，需要考虑流域的水文情势和污染源的分布情况，并同时兼顾到行政单元；步骤2：构建控制断面水环境数学模型：控制断面水质计算模型计算公式如下：W＝(C‑C′)·Q0+kVCs  (式1‑1)式中：C’‑混合后水质浓度，按零维模型求解W‑为入秦淮河排污量，单位为kg/d；C‑为混合后下游水质浓度，mg/L；V‑水体容积，m3；C1、q‑排污口废水氨氮浓度，mg/L；废水量，m3/s；C0、Q0‑长江水氨氮浓度，mg/L；流量m3/s；Cs‑水质目标浓度，mg/L；k‑水质降解系数，1/d；X‑节制闸到七桥瓮的距离，m；u‑流速，m/s，水质降解参数参考控制断面水环境数学模型参数率定结果，COD、氨氮、总磷水质指标均有各自降解系数；步骤3：分析控制单元合理性：控制单元内、外源污染物对控制断面水质影响权重计算公式：式中n内是在控制单元之内的污染物所占的权重(％)；n外是在控制单元之外的污染物所占的权重(％)；C内是边界水质选用功能区水质目标的时候，考虑控制单元之内的污染物排放情况通过一维水质模型计算的控制断面水质浓度(mg/L)；C外是边界水质取实测水质时，不考虑控制单元之内的污染物排放情况下通过一维水质模型计算的控制断面的水质浓度(mg/L)；步骤4：概化控制单元排口：概化排口的入河污染物来源包括工业、城镇生活、农村生活、农田、畜禽养殖、径流，其中工业按双80％原则进行筛选，即结合各单元污染物总量的80％与占各镇污染物总量的80％，将入河支流及沿河排污泵站概化为排口，在人口密集区域附近水体、污水厂、工业企业的密集区域进行概化排口；步骤5：构建控制断面水质与概化排口之间响应关系：通过概化排口的构建，运用流域水环境数学模型，构建出断面水质与概化排口之间的响应关系，响应关系为：C控制断面＝C(C边界，C支流，W1，W2…)，先构建入河支流与水质之间的响应关系，再构建干流排口与控制断面水质之间的响应关系，在支流汇入时功能区的水质要求达标，边界的水质值取实测资料；步骤6：分析水质是否达标：通过步骤5的响应关系，计算控制单元内的排污量，调水量，以及调水期间控制单元断面及沿线水质；步骤7：计算控制单元水环境容量：运用已构建的控制断面与概化排口之间的响应关系模型，计算当控制单元断面在近期和远期水质达标时其概化排口的削减量，从而计算得到控制单元内的允许排放量，即控制单元断面的水质达标控制与功能区整体的水质达标控制条件下本控制单元的水环境容量，通过模型计算得到各概化排口近期允许排放量和远期的允许排放量，得到控制单元内近期的水环境容量和远期水环境容量，而根据近期和远期的水环境容量可以得到近期和远期的削减量，从而计算得到近期和远期的削减率；步骤8：计算各控制单元的分担率：各控制单元的污染物通量占总污染物通量的比例即得到分担率。