水环境容量计算模型
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：
1
n
i
i W W ==
∑
01
1
31.536()0.000365n n
i 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。水库中有机物容量模型如下：
C t kV S t C t Q t C t Q dt
dc c out in in )()()()()(V(t)
++?-?=
假设条件：水量为稳态，出流水质混合均匀。 式中：V(t)——箱体在t 时刻的水量，m 3；
dt dc ——箱体水质参数COD 、氨氮的变化率；
)(t Q in ——t 时刻水库的入流水量，m 3
/a ；
)(t Q out ——t 时刻水库的出流水量，m 3
/a ；
)(t C in ——t 时刻水库的COD 、氨氮入流浓度值，mg/L ；
)(t C ——t 时刻水库的COD 、氨氮出流浓度值，mg/L ； c S ——其他未计入的外部源和漏污染量； k ——COD 、氨氮的综合降解系数。
由此模型推导出的COD 、氨氮环境容量的计算公式如下：
）
（out KV Q Cs W
+= 转换量纲后公式为：
6
out 10
*）（-+=KV Q Cs W
W ——水库环境容量，t/a ； Cs ——水库功能区目标值，mg/L ；
out Q ——水库的出流水量，m 3
/a ；
K ——COD 、氨氮的综合降解系数； V ——水库死库容，m 3
。
总氮总磷的水环境容量计算模型
水库中氮和磷等营养盐物质随时间的变化率，是输入、输出和在水库内沉积的该种污染物的量的函数，因此营养盐物质容量计算可采用沃伦威得尔模型(V ollen —welder)，即可以用质量平衡方程表示。
总氮总磷的水环境容量模型可采用吉柯奈尔-迪龙（Kirchner-Dillon ）水库营养物浓度预测模型，其形式如下：
εγ?--=
V
R I dt
)
1(dC
式中：C —总氮总磷的浓度（g/m 3）；
I —总氮总磷的总负荷（g/a ）； R —总氮总磷在水库中的滞留系数； V —水库的容积；（m 3）；
γ—冲刷速度常数（a -1）；
γ=Qout/V ，式中Qout 为水库输出流量。
给定初始条件：当t=0时，C=Co ，可以求得上式的解析解：
π
γγ-----=
e V
Co V ]R 1I [R 1I C ）（）（ 假设水库的入流、出流与污染物的输入处于稳定状态，当∞→t ，可得上式的平衡浓度Cp ：
R
V Cp I V
Cp -=
-=1R 1I γγ）
（
式中Cp —总氮总磷的平衡浓度（mg/L ）。用总氮总磷的水环境质量标准来衡量。滞留系数R 可以根据流入和流出支流的流量和营养物浓度近似计算：
Wi
Wout QiPi
outPout -
=-
=∑∑1Q 1R
式中Qi 、Qout —水库输入和输出流量（m 3/a ）； Pi 、Pout —水库输入和输出总氮总磷浓度（g/m ）； Wi 、Wout —水库输入和输出总氮总磷量（g/a ）。
3）人工湿地水环境容量计算模型
湿地水环境容量计算模式如下：（出水达标情况下）
W 净化=86.4Q 净化C 进
式中：
净化W -人工湿地工程净化量，kg/d ； 净化Q -人工湿地工程净化的废水量，m 3/s ；
进
C -排入人工湿地工程的污染物浓度，mg/L 。
地表水环境容量核定技术报告编制大纲
地表水环境容量核定技术报告编制大纲 根据《全国地表水环境容量核定和总量分配工作方案》（环发[2003]141号）和《2003年－2005年污染防治工作计划》（环办[2003]36号）精神，现制定《全国地表水环境容量核定技术报告编制大纲》（以下简称《大纲》）。 本大纲是水环境容量核定技术报告编制的基本要求，各省（自治区、直辖市）环保局（厅）应参照本大纲编制辖区地表水水环境容量核定技术报告，分流域水系、行政区两个层次汇总、分析，处理好省内市界的衔接关系，提出省界要求和依据，对环境容量大、跨市界的河流进行整体测算，在汇总分析过程中完成对辖区数据合理性校核。各地市（区）技术报告可作为省级报告附件参加技术复核，有关基础数据仅作参考。 技术报告应保证数据的准确性、系统性和规范性。各省（自治区、直辖市）的技术报告应包括数据准确性分析，并将其作为各类数据的有机组成部分；规范性要求各地水环境容量核定提交的基础数据完备、信息表达一致；系统性要求全国地表水环境容量核定工作各类数据相互匹配、相互照应；报告中图表数据要与数据分析相结合，数据结论要与计算方法、关键参数选择相结合。 各省（自治区、直辖市）地表水环境容量核定技术报告应包括如下内容：报告名称 ╳╳╳省（自治区、直辖市）地表水环境容量核定技术报告
第一章总论 1.1工作过程 列出本次工作的组织机构、技术组成员及分工、时间进度等情况，应附联系方式，说明省、市、县工作分工和相互衔接情况。 附各省结合本地实际编制的水环境容量核定实施方案、各省组织审查情况、有关文件等。 介绍本省内有关水环境容量核定的前期工作积累情况及其有关数据。 1.2 工作内容 叙述基本的工作思路，列出技术路线，并分步骤说明相应的工作重点及技术要求。 对影响计算结果关键的技术环节应特别说明，包括基础数据的收集、处理过程，模型选择、计算的依据等。 1.3 主要结论 对控制单元划分、水质评价、污染源调查、水环境容量测算、剩余环境容量等分别做出结论。 1.4 问题与建议 对容量测算过程、环境容量测算结果、容量总量控制方案等技术、管理方面提出建议。 第二章区域背景 2.1 自然环境 主要内容应包括： （1）地理位置：毗邻省市、所属的流域分区、辖区土地面积、各市区面
水环境容量计算
水环境容量计算 水环境容量是水体在环境功能不受损害的前提下所能接纳的污染物最大允许排放量。分为稀释容量（稀E ）和自净容量（自E ）两部分： 稀释容量： ()r b Q C S E ?-?=4.86稀 式中：稀E －稀释容量，kg/d S －水质标准，mg/L ； b C －河流背景浓度，mg/L ； r Q －河流流量，m 3/s 。 自净容量： ??? ? ??-?-u kl t e SQ E 8640014.86＝自 式中：自E －自净容量，kg/d S －水质标准，mg/L ； t Q －河流流量+废水流量，m 3/s ； l －河段长度，m ； k －综合衰减系数，1/d ； u －河流流速，m/s 。 水环境总容量：自稀E E E += 本次选取环境总量控制因子为COD 、NH 3-N 和TP 。 根据规划要求，区内生产废水和生活污水达标排放后进入园区新建的污水处理厂集中处理，处理达标后，尾水排入兴隆河。污水处理厂排入兴隆河的污水总共为1.2万t/d 。污水厂污染物排放浓度COD 为60mg/l 、NH 3-N 为8（15）mg/l 。 本次评价选取兴隆河排污口下游约4000m 河段计算环境容量。 地表水环境容量计算参数选取见表1。
表1 地表水环境容量计算参数选取表 水环境承载能力分析 （1）背景浓度 背景浓度选取排污口附近断面现状监测浓度平均值：COD 17mg/L、氨氮0.63mg/L、TP 17mg/L。 （2）计算结果 水环境容量计算结果见表2： 表2 地表水环境容量计算结果单位：kg/d （3）水环境承载能力分析 50％水环境容量可用于接纳本区域排污量。 根据计算结果进行分析，必要时提出解决方案。
水环境容量计算方法
水环境容量计算方法 中国环境规划院李云生 2004.5 ?基本涵义 ?计算模型 ?计算步骤 ?校核方法 第一部分水环境容量的基本涵义 容量涵义 技术指南中的概念定义 ?在给定水域范围和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许纳污量，称作水环境容量。 ?从上述定义可知，水环境容量主要决定于三个要素：水资源量、水环境功能区划和排污方式。 要素之一：水资源量 ?从某种意义上讲，水资源量是水环境容量基础； ?为了确保用水安全，水环境容量计算采用的是较高保证率的水文设计条件； ?并不是所有的水资源量都用来计算环境容量。 要素之二：水环境功能区 ?水环境功能区划体现人们对水环境质量的需求，反映了人们对水资源的态度：开发、利用或保护。 ?已划分水环境功能区的水域，要从时间、空间两个方面规范功能区达标标准； ?未划分水环境功能区的水域可不进行容量计算；若考虑计算，按较高功能标准进行（II类）。 要素之三：排污方式 ?排污口沿河（或其他水体）位置布设，对河流整体水环境容量影响较大； ?排污口排放方式（岸边或中心，浅水或深水），对局部的污染物稀释混合影响很大； ? ? 第二部分水环境容量的计算模型 ?1、流域概化模型 ?2、水动力学模型 ?3、污染源概化模型 ?4、水质模型 1、流域概化 ?将天然水域（河流、湖泊水库）概化成计算水域，例如天然河道可概化成顺直河道，复杂的河道地形可进行简化处理，非稳态水流可简化为稳态水流等。水域概化的结果，就是能够利用简单的数学模型来描述水质变化规律。同时，支流、排污口、取水口等影响水环境的因素也要进行相应概化。若排污口距离较近，可把多个排污口简化成集中的排污口。 2、水动力学模型 ?最枯月设计条件
益阳市水环境容量核定分析报告
益阳市水环境容量核定分析报告 益阳市环境保护局 二OO四年七月
目录 第一章总论 第二章污染源调查 第三章水环境容量计算 第四章水环境容量核定成果利用
第一章总论 一、水环境容量核定工作过程与情况 1、工作背景 改善水环境质量是我国环境保护的主要任务之一。实施水污染物总量控制是改善水环境质量的重要措施。我国对水污染物排放总量控制先后经过了浓度控制和目标总量控制，现已逐渐进入容量排放总量控制阶段。浓度控制和目标总量控制没有建立水污染物排放量和水体水质之间的对应关系，即按照水体水质保护目标，水污染物排放总量需要控制的水平，也没有解决水污染物排放量的分配问题。这两个问题的解决，必须在水环境容量核定的前提下，进行容量总量控制。 2、工作目标 本次水环境容量核定的工作目标为：通过污染源水陆对应关系以及水污染物排放的分类调查，通过建立污染源与水环境质量的输入响应关系，通过模型正向模拟，得到全河段符合不同区域水质目标要求的水环境容量，校核、分析、确定水环境功能区、河流、流域、行政区域不同层次的水环境容量，为管理提供科学基础和技术平台，为总量分解和排污许可证发放奠定基础，为制定水环境保护各专业规划提供依据。 3、工作过程 根据国家环保总局和省局的统一安排，我市从2003年11月
在全市全面开展了水环境容量核定工作。 3.1 成立市水环境容量核定工作领导小组，组成如下： 组长：罗文 副组长：余德涵 成员：熊明民邓智明李桂更粟剑斌 3.2 2003年11月6日至7日，市环保局选派3名技术人员参加了省局组织的水环境容量核定工作培训，各区（县）市环保局也各选派1名业务骨干参加了培训。通过培训，明确了水环境容量核定工作思路和方法，为全面、准确完成该项工作任务奠定了基础。 3.3 各区（县）市环保局完成基本表格数据调查，摸清各类污染源的排放去向和排放量，将基础数据上报市环保局。 3.4 市环保局校验并最终确定各类源强系数和入河系数，对各区（县）市环保局上报基本表格进行校核后，进行汇总和计算，将结果上报省局。 3.5 根据省局确定的容量计算模式和参数，市环保局完成全市容量计算和核定（其中洞庭湖水系容量由省局统一计算核定），并编写水环境容量分析报告。 二、区域水资源和水环境现状背景 1、水系概况 益阳市有大小溪河293条，流经市内最长的河流是资水，自西南蜿蜒向东北经安化、桃江、益阳市区至甘溪港注入洞庭湖，
河流、湖泊、水库、湿地水环境容量计算模型
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。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 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： 1n i i W W ==∑ 01131.536()0.000365n n i 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。水库中有机物容量模型如下： C t kV S t C t Q t C t Q dt dc c out in in )()()()()(V(t)++?-?= 假设条件：水量为稳态，出流水质混合均匀。 式中：V(t)——箱体在t 时刻的水量，m 3； dt dc ——箱体水质参数COD 、氨氮的变化率； )(t Q in ——t 时刻水库的入流水量，m 3/a ； )(t Q out ——t 时刻水库的出流水量，m 3/a ；
环境容量
1．面积法 游人容量的计算公式为： 瞬时容量＝空间面积/单位规模指标 日容量＝瞬时容量×日周转率 年容量＝日容量×年可游天数 计算结果见下表： （1）按风景名胜区各区分类面积计算 东湖风景名胜区游人容量计算表一 东湖风景名胜区游人容量计算表二 2．线路法 到规划期末（2020年），东湖风景名胜区的游览性道路总面积约238240平方米，按人均占有道路面积10平方米计，计算结果见下表： 按游览道路总面积计算： 东湖风景名胜区游人容量计算三
分析并满足该地区的生态允许标准、游览心理标准、功能技术标准等因素而确定。并应符合下列规定： 1.生态允许标准应符合表3.5.1的规定； 2.游人容量应由一次性游人容量、日游人容量、年游人容量三个层次表示。 (1) 一次性游人容量(亦称瞬时容量)，单位以“人/次”表示； (2)游人容量，单位以“人次/日”表示； (3)游人容量，单位以“人次/年”表示。 3.游人容量的计算方法宜分别采用：线路法、卡口法、面积法、综合平衡法，并将计算结果填入表3.5.1.1： 表3.5.1.1 游人容量计算一览表(1) 游览用地名称(2) 计算面积(m2) (3) 计算指标(m2/人) (4) 一次性容量(人/次) (5) 日周转率(次) (6) 日游人容量(人次/日) (7) 备注 4.游人容量计算宜采用下列指标：(1)线路法：以每个游人所占平均道路面积计，5-10m2/人。(2)面积法：以每个游人所占平均游览面积计。其中：主景景点：50-100m2/人(景点面积)；一般景点：100-100m2/人(景点面积)；浴场海域：10-20m2/人(海拔0~-2以内水面)；浴场沙滩：5-10m/人(海拔0~+2m以内沙滩)。
水环境容量计算方法研究及应用
水环境容量计算方法研究及应用 赵君 (河海大学，江苏 南京 210098) E-mail:zsmzyq@https://www.docsj.com/doc/f619180427.html, 摘要：一维稳态条件下计算水环境容量的3种方法，即段首控制方法、段尾控制方法和功能区段尾控制方法。本文通过分析比较各方法的优劣及其相互联系，针对曹娥江支流--长乐河的具体情况,采用段首控制对其水环境容量进行计算，系统地将各方法的物理含义及其适用奈件推广到实际中。计算结果证明了方法的可靠性。 关键词:水环境容量；段首控制；段尾控制；功能区段末控制 1 计算方法 1．1基本概念和方程 水环境容量是在给定水域范围和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许纳污量，称作水环境容量。水环境容量具有资源性、区域性、系统性、发展需要性四个基本特征,其大小主要与水域特性、环境功能要求、污染物质以及排污方式有关，这些因素直接影响入流污染物的稀释能力以及污染物质在水体中的时空分布。由于河流具有对污染物质的稀释、输移、降解能力，因此河流环境容量可分为以下三个组成部分： 输移容量：污染物在水体中随水流的对流运动产生的输移量,它只与水力要素和水质目标有关，因此输移容量是有限的不可再生的。较大的输移容量并不代表较大的允许排放量。对保守物质来说，河段总的环境容量只由输移容量组成。 稀释容量：当水体本底水质浓度低于水质标准时，由于对流及扩散作用，使排入的污染物逐步均匀分布到整个水体，其浓度达到标准浓度的限值时，水体所增加的污染物容量。稀释容量在数量上等于标准浓度时的输移容量与本底浓度时输移容量的差值，也称差值容量。 自净容量：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称为自净容量。自净容量是反映水体对污染物的自净能力，也称同化容量。自净容量是水环境容量中最重要的组成部分，河流水环境容量的计算关键在于自净容量的计算。它是可不断再生的量。 河流是我国最常见、最基本的纳污水域。河流的水环境容量占在我国的很大的比重。污染物进入河流后，在一定范围内经过平流输移、纵向离散和横向混合后达到充分混合，或者根据水质管理的精度要求，允许不考虑混合过程而假定在
地表水水环境容量计算方法回顾与展望_董飞
第25卷第3期 2014年5月水科学进展ADVANCES IN WATEＲSCIENCE Vol．25，No．3May ，2014 地表水水环境容量计算方法回顾与展望 董飞1，2，刘晓波1，2，彭文启1，2，吴文强 1，2（1．中国水利水电科学研究院水环境研究所，北京100038； 2.流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京100038） 摘要：为厘清中国地表水水环境容量计算方法演变历史，探讨计算方法发展趋势，在系统调研大量水环境容量研 究文献基础上，详细梳理水环境容量从概念引入到研究至今的过程，归纳出中国地表水水环境容量研究过程中产 生的五大类计算方法：公式法、模型试错法、系统最优化法（线性规划法和随机规划法）、概率稀释模型法和未确 知数学法。解析了各类方法的基本思路、产生过程及应用进展，评述了各类方法的优缺点及适用范围。通过与国 外水环境容量计算方法的比较，基于水环境系统复杂性及中国水资源管理特点与应用需求，认为中国应强化对概 率稀释模型法、未确知数学法及随机规划法等3种方法的研究和改进。 关键词：地表水；水环境容量；计算方法；概率稀释模型；系统最优化；未确知数学 中图分类号：TV131，X143；G353.11文献标志码：A 文章编号：1001- 6791（2014）03-0451-13收稿日期：2013- 10-11；网络出版时间：2014-04-10网络出版地址：http ：//https://www.docsj.com/doc/f619180427.html, /kcms /detail /32.1309.P.20140410.0950.010.html 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51209230）；水体污染控制与治理科技重大专项（2013ZX07501- 004）作者简介：董飞（1983—），男，山东淄博人，博士研究生，主要从事流域容量总量控制理论与方法等研究。 E-mail ：dongfei99999@https://www.docsj.com/doc/f619180427.html, 通信作者：彭文启，E- mail ：pwq@https://www.docsj.com/doc/f619180427.html, 环境容量是环境科学的基本理论问题之一，是环境管理的重要实际应用问题之一［1］。水环境容量是环 境容量的重要组成部分，是容量总量技术体系的核心内容之一。随着中国水环境管理体系从浓度控制、目标 总量控制向容量总量控制的转变，实现流域水质目标管理 ［2］与水功能区限制纳污红线管理［3］，水环境容量理论及计算方法研究的重要性更加凸显。 早在20世纪70年代后期，随着环境容量概念的引入，中国学者即开始了对水环境容量的研究［4］。在经 过短时期的对水环境容量基本概念的强烈争论后，迅速实现从基本理论到实际应用，从定性研究到定量化计 算的转变［5］；同时注重吸收欧美等国的研究成果［6］。随着研究的不断深入，特别是水环境数学模型应用及 计算机技术的不断进步，逐渐形成了公式法 ［7］、系统最优化法［5］、概率稀释模型法［6］、模型试错法［8］等计算方法，盲数理论等不确定性数学方法也引入其中［9］。在地表水方面，水环境容量计算中所用的水环境数学模型从Streeter- Phelps 简单模型［5］发展到WASP 、Delft 3D 等大型综合模型软件［10］，计算区域从河段、河流发展到河口、湖库、河网、流域［11］，计算维数从一维发展到二维和三维［12］，计算条件从稳态发展到动 态［13］，所针对的污染物从易降解有机物、重金属发展到营养盐等［7］。近年来，常见关于水环境容量总体研究进展的文献 ［14-15］，然而未有专门系统论述水环境容量计算方法研究进展的文献；同时，文献中通常将中国水环境容量计算方法分为3类或4类 ［8，10］，笔者认为这难以对水环境容量计算方法作全面概括，本研究旨在弥补这一不足。以地表水水环境容量为重点，兼顾海洋水环境容量，大量调研中外文献，系统研究中国在地表水水环境容量计算方面从起步到当前的各种方法；同时对照欧美国家的计算方法，对中国地表水水环境容量计算方法进行重新归类。在解析各类计算方法研究及应用情况的基础上，对各类计算方法的优缺点及适用范围作了评述。在比较分析国内外计算方法特征的基础上，结合各类计算方法对复杂水环境系统的适应性及中国水资源管理特点对水环境容量计算的需求，对中国今后地表水水环境容量计算方法的发展趋势作了展望。DOI:10.14042/https://www.docsj.com/doc/f619180427.html,ki.32.1309.2014.03.020
水环境容量估算
根据《规划环境影响评价技术导则 总纲》（HJ 130-2014），规划环评应“在充分考虑累积环境影响的情况下，动态分析不同规划时段可供规划实施利用的资源量、环境容量及总量控制指标”。本章就上述内容展开分析。 14.1 环境容量分析 14.1.1 水环境容量估算 《规划环境影响评价技术导则 总纲》（HJ 130-2014）中未详细给出环境容量的计算方法，故本次评价参考《开发区区域环境影响评价技术导则》（HJ /T 131-2003）附录B 的2.4条和2.5条，采用水质模型建立污染物排放和受纳水体水质之间的输入响应关系，并应考虑多点排污的叠加影响，以受纳水体水质按功能达标为前提，估算其最大允许排放量。 14.1.1.1 估算指标 按照各级环境保护规划，国家将化学需氧量（COD ）、氨氮（NH 3-N ）作为水污染物总量控制指标，因此本次水环境容量估算的指标也定为上述两项。 14.1.1.2 控制单元划分及其所对应的环境功能区划 水环境容量计算的控制单元一般是在综合考虑混合过程段长度及重点污染源排放口、大型水工构筑物、水质控制断面等因素的基础上进行划分。河流岸边排污的混合过程段长度计算采用如下公式： ()()()2 1 0065.0058.06.04.0gHI B H Bu a B L +-= 式中：L ——混合过程段的长度，m B ——河流宽度，m H ——平均水深，m I ——平均坡度，无量纲 u ——平均流速，m /s a ——排放口到岸边的距离，m
根据其水文参数，滃江干流枯水期岸边排放污染物情况的混合过程段长度计算结果如表14.1-1所示。 表14.1-1滃江干流岸边排放污染物情况的混合过程段长度计算一览表 清远华侨工业园的废水排放受纳水体最终均为滃江。根据调查，园区附近的滃江干流上主要建有3座低水头径流式水电站，分别为红桥水电站、英华水电站及狮子口水电站；此外，大镇水汇入口处为滃江干流的水质交界断面，该断面上游江段的水质控制目标为Ⅲ类，其下游江段的水质控制目标为Ⅱ类。清远华侨工业园内的东华镇污水处理厂排污口位于滃江一级支流虾公坑，规划建设的英华污水处理厂和五石污水处理厂排污口均拟设于省道347线跨江大桥至英华水电站之间的江段附近。根据上述情况，本次水环境容量估算的控制单元定为以下5段： （1）滃江干流自红桥水电站至省道347线跨江大桥之间的江段，河流长度约为6.3 km（因前述计算出的混合过程段长度约为4.6 km，故以下计算中本单元长度取为4.6 km），末端断面水质控制目标为Ⅲ类。 （2）滃江干流自省道347线跨江大桥至英华水电站之间的江段，河流长度约为4.5 km，末端断面水质控制目标为Ⅲ类。 （3）滃江干流自英华水电站至虾公坑汇入口之间的江段，河流长度约为4.9 km（因前述计算出的混合过程段长度约为4.6 km，故以下计算中本单元长度取为4.6 km），末端断面水质控制目标为Ⅲ类。 （4）滃江干流自虾公坑汇入口至大镇水汇入口之间的江段，河流长度约为3.4 km，末端断面水质控制目标为Ⅱ类。 （5）滃江干流自大镇水汇入口至楣头（该处有跨滃江桥梁）之间的江段，河流长度约为5.4 km（因前述计算出的混合过程段长度约为4.6 km，故以下计算中本单元长度取为4.6 km），末端断面水质控制目标为Ⅱ类。
全国水环境容量核定技术指南
全国水环境容量核定 技术指南 中国环境规划院 2003年9月
一、总论 ......................... 错误!未定义书签。 工作目标........................................ 错误!未定义书签。 工作内容........................................ 错误!未定义书签。 工作原则........................................ 错误!未定义书签。 时间要求........................................ 错误!未定义书签。 组织机构........................................ 错误!未定义书签。 工作成果........................................ 错误!未定义书签。 二、污染源调查 ................... 错误!未定义书签。 技术路线........................................ 错误!未定义书签。 水陆对应关系调查................................ 错误!未定义书签。 确定水域范围............................ 错误!未定义书签。 确定排污控制城镇........................ 错误!未定义书签。 确定排放去向............................ 错误!未定义书签。 基础数据调查.................................... 错误!未定义书签。 工业污染源调查.......................... 错误!未定义书签。 城市生活污染源调查...................... 错误!未定义书签。 农村生活污染源调查...................... 错误!未定义书签。 农田径流污染源调查...................... 错误!未定义书签。 畜禽养殖污染源调查...................... 错误!未定义书签。 城市径流污染源调查...................... 错误!未定义书签。 矿山径流（固体废物）污染源调查.......... 错误!未定义书签。 城市供排水管网及污水处理设施调查........ 错误!未定义书签。 入河排污口调查.......................... 错误!未定义书签。 数据计算分析.................................... 错误!未定义书签。 城市生活污染物排放量计算................ 错误!未定义书签。 农村生活污染物排放量计算................ 错误!未定义书签。
风景区环境容量计算方法
风景区环境容量计算方法 风景区的环境容量是指一定地域范围内的风景名胜区所拥有的景观资源对游人的容纳量。这种容纳量对一个风景区来说是固有的，容纳量的大小是衡量一个风景区具有多大的景观内涵，是否具有开发价值和发展前景的一个重要因素。 环境容量的估算方法可分为面积容量法、游线容量法、生态容量法及卡口容量法等。 1、面积容量法 面积容量法与风景资源类型、风景资源界面的大小、风景资源内涵以及地形地貌相关。范围越大、风景资源内涵越丰富、地形地貌越有利于开发，则风景容量越大，反之就越小。风景容量是一个风景区所能达到的最大的环境容量，是不可变的，可以用技术参数来估算。该方法适用于地势较平坦的前区即综合配套区及河滩地带。 计算公式： C = A/a （C—游览区合理环境容量A—景区可游面积，除去湿地和周边保护地a—每人适当游览面积） 可游面积（公顷）=总面积（公顷）×可游比例30% 环境容量（人）=可游面积（公顷）/人均适当游览面积（米2/人） 2、游线容量法 游线容量法与风景区的道路性质、长度、宽度有关。该方法适合于地势较陡、成线性布局的景点。 计算公式： N = H/A
（N—合理容量H—游线长度A—人均游线面积） 线路推算法中区域游人容量取人均单位规模指数5—10米2/人。 3、生态容量法 生态容量法是规划人员在合理地考虑保护风景资源的情况下，用生态压力指标，制定出的容量。生态容量法的估算受景区本身的地域环境、风景资源内涵，生态指标、规划管理部门对保护景区的要求等因素的影响。生态压力表示景区在生态环境不受到破坏的情况下，所允许的最高游人量。规划中取生态压力指标为 1."0— 2."0人/公顷。 计算公式： O = S ×d （O—生态容量S—景区可直接游览面积d—生态压力指标） 景区可直接游览面积=景区的总面积×50%—70% （4）卡口容量法 卡口容量法的估算，是在风景区规划完成，游览方式和游路组织确定后进行的。 卡口容量法受风景区的地形地貌，游览方式、游览组织、交通运输工具等的影响，单位以“人次/单位时间”表示。
第九章 水环境规划模型
第九章水环境规划 第一节规划的原则与依据 一、规划目标与水功能区划分 水环境规划的主要目标是通过对水污染物排放的合理组织与控制，保证水体的水质满足人类生活、生产，以及生态与景观的需求。一般说来，水环境规划是一个多目标规划，涉及生态环境、经济技术、社会生活的各个方面。作为一个具体规划，其主要的目标是水质和实现水质目标的费用。 人们对水质的需求体现在水功能区目标上。水功能区是指为满足水资源开发和有效保护的需求，根据自然条件、功能要求、开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求，在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。 地表水的水功能区一般分为水功能一级区和水功能二级区。水功能一级区分为保护区、缓冲区、开发利用区和保留区四类。在水功能一级区中的开发利用区中又可以划分为七类二级区，它们是：饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区。每一类水功能区都对应特定的水质标准（表9-1）。 水功能区的划分是水环境质量标准在具体水域的具体应用，是水环境规划的依据。水功能区的划分需要遵循“自上而下”的原则，即从流域层次上制订宏观的功能区划，然后从区域或城市的角度制订具体的功能区划。
表9-1 水功能区划分的条件指标和水质标准 二、水环境容量与允许排放量 环境容量一词早先用于描述某一地区的环境对人口增长和经济发展的承载能力。20世纪70年代初，针对当时的环境污染和公害肆 一级区 二级区 区划条件 区划指标 执行水质标准 保护区 国家级、省级自然保护区；具有典型意义的自然生境；大型调水工程水源地；重要河流的源头 集水面积、水量、 调水量、水质级别 I ～Ⅱ级或维持现状 缓冲区 跨地区边界的河流、湖泊的边界水域；用水矛盾突出的地区之间的水域 省界断面水域；矛盾突出的水域 按实际需要执行相关标准或按现状控制 饮用水源区 现有城镇生活用水取水口较集中 的水域；规划水平年内设置城镇供水 的水域 城镇人口、取水量、取水口分布等 Ⅱ～Ⅲ类 工业用水区 现有或规划水平年内设置的矿企业生产用水集中取水地 工业产值、取水总囊、取水口分布等 Ⅳ类 农业用水区 现有或规划水平年内需要设置的农业灌溉集中取水地 灌区面积、取水总量、取水口分布等 V 类 开发利用区 渔业用水区 自然形成的鱼、虾蟹、贝等水生生物的产卵场、索饵场。越冬场及回游通道天然水域中人工营造的水生生物养殖场 渔业生产条件及 生产状况 《渔业水质标准》并参照执行Ⅱ～Ⅲ类 景观娱乐 用水区 休闲、度假、娱乐、水上运动所涉及的水域；风景名胜区所涉及的水域 景观、娱乐类型、 规模、用水量 执行《景观娱乐用 水水质标准》或Ⅲ～Ⅳ 类 过渡区 下游用水的水质高于上游水质状况，有双向水流且水质要求不同的相邻劝能区之间的水域 水质、水量 出流断面水质达到相邻功能区的水质要求 排污控制区 接受含可稀释、降解污染物的污水的水域；水域的稀释自净能力较 强，有能力接纳污水的水域 污水量、污水水质、排污口的分布 出流断面水质达到相邻功能区的水质要求 保留区 受人类活动影响较少、水资源开 发利用程度较低的水域；目前不具备开发条件的水域；预留今后发展的水资源区 水域水质及其周边的人口产值、用水量等 按现状水质控制
数学模型在水环境中的应用
江西理工大学题目 学模型在水环境中的应用 姓名：XXX 专业班级：XXX班 学号：XXXX 指导教师XXX老师 日期：XXX年XXX月 XXX 日
数学模型在水环境中的应用 摘要：水环境数学模型是十分重要的科学工具与技术手段。在水资源保护科研、评价与监测分析中应用，不但增加理论色彩，还可以提高成果水平。本文对常用各类数学模型进行了深入系统的理论解读与技术应用研究，明确指出，“模型”是十分有用的，但不是万能的，每种模型都有自己的使用范围与针对性，因此，选准模型，正确使用，至关重要。 关键词：水环境；数学模型；概述；理论解析 水环境数学模型可以描述水环境中物质混合、输移和转化的规律。它是在分析水环境中发生的物理、化学及生物现象基础上，依据质量、能量和动量守恒的基本原理，应用数学方法建立起来的模型。通过模型求解计算可以预报水文、水质在时间与空间上的变化，为水资源管理、规划、评价与控制服务。 1水环境数学模型概述 1.1水动力学模型 在1950年以前，数学模拟的基本理论已经建立，并运用这些理论解决过一些简单的工程问题。1952—1954年Isaacson和Twesch首次建立了俄亥俄河和密西西比河的部分河段数学模型，并进行了实际洪水过程的模拟。到20世纪中期，水动力学模型再次得到重视，随着计算机技术的发展，模型功能也在增加，可以对整个流域、洪泛区、已建或规划中的水利工程进行系统模拟。 1.2水质模型 Streefer和Phelps于1925年开发的，用于分析生活污水排入河流后对水中溶解氧的影响，即BOD/DO模型。O’connor在此基础上又开发了港湾的稳态BOD/DO模型及适用于河流的动态BOD/DO模型。Thomann采用有限差分法离散求解模型方程，使水质模型更好地反映河底高程及纵断面变化等水质特征。 20世纪70年代早期开发出水体富营养化模型，80年代以来，专家们又研究开发了反应毒性物质在水体中迁移转化的模型。 1.3数学模型分类 1）按解的过程可以分为确定性模型和随机模型。对一组给定的输入条件，确定性模型只给出一组确定值，这是一种使用最广泛的数学模型。随机性模型的输入是随机的，其解不具有唯一性。
环境容量测算
一、环境容量确定原则 1、在保证旅游旅游资源质量不下降和生态环境不退化的条件下取得最佳经济效益的原则 2、以满足旅游者的舒适、安全、卫生、方便等旅游需求为原则 二、环境容量测算 根据方山省级森林公园的性质和公园地形地貌特征，森林公园环境容量采用面积法和游路法结合计算，由于公园道路能形成回路，因此游路法采用完全游道法计算。 面积法计算公式为：C＝A÷a×D 式中：C――日环境容量，单位为人次； A――可游览面积，单位为平方米； a――每位游客应占有的合理面积，单位为平方米 D――周转率，为景点开放时间除以游完景点所需时间所得的值。 完全游道法计算公式为：C＝M÷n×D 式中：C――日环境容量，单位为人次； M――游道全长，单位为米； n――每位游客占用合理游道长度，单位为米； D――周转率，为游道全天开放时间除以游完全游道所需时间所得的值。 则游客容量测算公式如下：G＝t÷T×C 式中：G――日游客容量，单位为人； t――游完某景区或游道所需的时间； T――游客每天游览最舒适合理的时间； C――日环境容量，单位为人次。 根据方山省级森林公园的性质和特点，参考国内森林公园的参数指标，方山省级森林公园环境容量和游客容量否则测算如下表：
62.8万人次。 三、旅游环境容量 环境容量是指在保证旅游资源质量不下降和生态环境不退化的前提下满足游客舒适、安全、卫生、方便等需求，一定时间和空间范围内，允许容纳游客的最大承载能力。研究环境容量是为了寻求和阐述游客数量与环境规模之间适度的量化关系，合理的环境容量是旅游景区进行科学经营管理、组织观光游览和确定景区发展规模的重要依据。 （一）旅游环境容量测算 1、测算原则 （1）可持续发展原则。旅游区环境容量的测算除了必须保证景区的旅游资源免受“超负荷”的人为破坏，保持优美的自然景观特色和良好的游览环境，还特别要保护好景区内的水资源和各种植物资源。不仅当前要取得最佳的经济效益，而且也要使良好的旅游资源长期被子孙后代持续有效地利用。 （2）舒适原则。必须考虑满足游客的游览兴趣、舒适程度与需求期望，以取得游览、度假、休闲、疗养的最佳效果。 （3）安全卫生原则。必须考虑保证游客的人身安全，为游客提供安全、卫生、方便的旅游环境。 2、测算方法 环境容量的测算一般有面积法、线路法、卡口法三种。鉴于旅游区是山、水、林、相结合的多元化度假、休闲区域，结合景区景点设置及游览方式安排，确定旅游区环境容量以采用线路法和面积法测算为主；对住宿设施、餐饮设施环境容量则采用卡口容量法测算： 具体计算公式分别是： （1）面积容量法：C＝A×D／a 式中：C---日环境容量，单位：人次； a---每位游客应占有的合理游览面积，单位：平方米／人； A---可游览面积，单位：平方米／人； D---周转率（D＝景点开放时间8小时／游览景点所需时间）。 （2）完全游道法：C＝M×D／m 式中：M---游道全长，单位：米； m---每位游客占用合理游道长度，单位：米／人； D---周转率（D＝景点开放时间8小时／游完景点所需时间）。 （3）不完全游道法：C＝M×D／（m+m×E／F） 式中：M---游道全长，单位：米； F---游完全游道所需时间； E---沿游道返回所需时间；
智慧环保系统水环境适用模型分析
智慧环保系统 水环境适用模型分析 xxxx年xxx月
目录 1. 水环境污染扩散分析 (3) 1.1. 主要实现功能 (3) 1.2. 适用方法及模型 (4) 1.2.1. 水质水动力模型 (4) 1.2.2. 面源污染估算模型 (12) 1.2.3. 黑箱模型 (20) 2. 水环境点源污染消减分配 (20) 2.1. 实现功能 (20) 2.2. 适用模型及方法 (21) 3. 水环境质量分析 (21) 3.1. 实现功能 (21) 3.2. 适用模型及方法 (21) 3.2.1. QUASAR模型 (22) 3.2.2. FCWQA模型 (23) 4. 水环境流量调控分析 (23) 4.1. 实现功能 (23) 4.2. 适用模型及方法 (24) 4.2.1. 黑箱模型 (24) 4.2.2. 水动力模型 (24) 4.2.3. 多目标环境流量调控模型 (25) 5. 总结 (26)
智慧环保系统中水资源环境管理平台提供了水资源生态环境的监测、评价、预警、应急、规划等业务信息系统，实现了对水资源生态环境的智慧化管控，其平台系统中对水环境的污染扩散分析、点源污染消减分配、水环境质量分析、流量调控分析中涉及到了水环境模型的应用。 1.水环境污染扩散分析 建立水环境污染扩散分析模型，结合水质污染源排放清单、河流水文数据、地形结构数据等，对污染源进入水体后的污染扩散形式进行分析模拟预测，对可能出现水体水质超标的时段进行预警，为保护水体水质提供决策支持。 1.1.主要实现功能 1、河流污染源扩散轨迹模拟分析 根据排污数据对河流污染物的扩散轨迹进行模拟，分析水体中超标污染带的沿程推移速度和污染区间，预测不同时段水质变化趋势，为水环境风险管理及应急决策提供技术支持。 水质模拟 面源污染负荷估算 水污染风险预警 出境断面水质预测预报 2、水质污染溯源分析 对污染河段的水质污染物进行溯源分析，分析引起污染的可能因素及水质污染源排放的贡献率。 排放特征污染物企业筛查 重要支流筛查 水质水量平衡分析 重点污染源对断面水质贡献率分析 重点影响区域划分与显示
环境容量的计算
华中科技大学文华学院 毕业设计（论文） 二维水质模型计算水环境容量— 以长江武汉段巡司河排污口为例 学生姓名：李俊学号： 070205011110 学部（系）：城市建设工程学部 专业年级： 07级环境工程 指导教师：刘年丰/王慧丽职称或学位：教授/助教 2011年6月11
1. 前言 (6) 1.1. 研究背景与研究意义 (6) 1.2. 国内外水环境容量研究状况 (6) 1.2.1. 国内研究状况 (7) 1.2.2. 国外研究状况 (7) 1.3. 论文内容 (8) 2. 长江武汉段水环境概况 (9) 2.1. 长江武汉段概况 (9) 2.2. 巡司河断面状况 (10) 2.3. 长江武汉段水环境状况 (11) 2.3.1. 长江武汉段水量变化 (11) 2.3.2. 长江武汉段水质变化 (11) 2.3.3. 长江武汉段的主要污染源和污染物 (13) 3. 水环境容量基本概念和计算.............................. 错误！未定义书签。 3.1. 水环境容量概述 (13) 3.1.1. 水环境容量概念 (13) 3.1.2. 水环境容量特征 (14) 3.1.3. 水环境容量类型 (14) 3.2. 水环境计算模型简介 (14) 3.3. 模型参数选择 (15) 4. 巡司河排污口环境容量案例分析 (15) 4.1. 巡司河排污口水系状况 (15) 4.1.1. 巡司河水文状况 (15) 4.1.2. 巡司河污水水质、水量、污染源 (17) 4.2. 水环境容量模型选择 (17) 4.2.1. 零维水质模型 (17) 4.2.2. 一维水质模型 (18) 4.2.3. 二维水质模型 (19) 4.2.4. 模型选择 (19) 4.3. 模型参数 (20) 4.3.1. 降解系数K (20) 4.3.2. 河流设计流量 (21) 4.3.3. 污水中污染物浓度Cp (21) 4.3.4. 其它模型参数 (22) 4.4. 理想环境容量计算 (23)
水环境信息系统的技术体系
2003年08月SHUILI XUEBAO第8期 文章编号：0559-9350（2003）08-0011-06 水环境信息系统的技术体系 禹雪中1，李锦秀1，廖文根1 (1.中国水利水电科学研究院水环境所，北京 100038) 摘要：本文在实践的基础上，总结和分析了水环境信息系统的内容体系以及结构体系，将水污染经济损失评估模型引入到水环境信息系统中，结合水环境数据库，可进行区域水污染经济损失核算，从而丰富和发展了水环境信息系统的内容。 关键词：水环境；信息技术；内容体系；结构体系；水污染经济损失评估 中图分类号：X143 文献标识码：A 1 水环境信息系统概念 水环境信息系统是应用性的发展领域，属于水信息学的学科范畴。水信息学是研究与水环境相 关数据的收集、处理、存储、分析和图形显示等的学科，它通过综合数学、计算机科学、传统水环 境科学和工程学的方法，来揭示大量复杂的水环境规律，解决水环境问题。水信息学出现于20世纪 80年代初期，1989年出现了Hydroinformatics的名称。1991年M.B.Abbott教授的专著《Hydroinformatics:Information Technology and the Aquatic Environment》的出版标志了水信息学的正式诞生[1]。水环境信息系统是为管理服务的，在水环境监测和调查的基础上，利用计算机技术和通信技术，实现环境信息的采集、传递、存储、维护、分析的系统。水环境信息系统作为水信息学的重要研究方向，由于几乎涵盖了水信息学研究和应用领域，包括数据的获取和分析、先进的数值分析方法和技术、控制技术和决策支持等，所以从其产生就受到重视，因此发展迅速、应用广泛。 2 水环境信息系统的意义 2.1 水环境信息系统的应用意义水环境的管理涉及到对大量业务信息数据的存储、查询和分析，同时现代水环境管理模式必须应用相关自然地理、社会经济的信息，水环境信息系统的建设和应用可以实现对这些信息的有效利用。同时水环境信息系统的应用意义还不仅表现在纯粹的技术环节，其更重要的意义在于通过采用现代化的技术手段，促进水环境管理方式的变革、提高工作效率、增强工作的有效性。 最近，我国几大流域机构相继提出并正在积极实施“数字黄河”、“数字长江”等工程，这些工程 可以统一视为“数字流域”的概念。“数字流域”作为“数字地球”概念的延伸，是中国水利现代化的一个重要组成部分。作为解决水环境问题的重要技术手段，水环境信息系统是“数字流域”工程建设的关 键技术内容。通过内容与技术的整合，成功建设水环境信息系统，将把我国的河流管理提高到网络技术及仿真技术阶段，推进中国水利现代化进程[2]。 2.2 水环境信息系统的理论价值水环境信息系统的建立需要不同学科相关技术的交叉和有机融合，除了作为基础的环境、水文、化学等学科之外，还包括信息科学的最新进展，同时为了评估水污染的经济成本，经济学的理论方法也被引入进来。 收稿日期：2003-03-31 作者简介：禹雪中(1971-)，男，河南开封人，高级工程师，主要研究方向：水环境模拟、水环境信息技术。