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水環(huán)境容量計(jì)算,水環(huán)境容量:反映流域的自然屬性（水文特性），又反映人類對環(huán)境的需求（水質(zhì)目標(biāo)）,水環(huán)境容量=稀釋容量（W稀釋）+自凈容量（W自凈）兩部分,稀釋容量:在給定水域的來水污染物濃度低于出水水質(zhì)目標(biāo)時，依靠稀釋作用達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能承納的污染物量,自凈容量:由于沉降、生化、吸附等物理、化學(xué)和生物作用，給定水域達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能自凈的污染物量,水環(huán)境容量基本特征,資源性水環(huán)境容量是一種自然資源—能容納一定量的污染物也能滿足人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)系統(tǒng)的需要；水環(huán)境容量是有限的可再生自然資源。區(qū)域性受各類區(qū)域的水文、地理、氣象條件等因素的影響，不同水域?qū)ξ廴疚锏奈锢?、化學(xué)和生物凈化能力存在明顯的差異，導(dǎo)致水環(huán)境容量有明顯的地域性特征。系統(tǒng)性河流、湖泊等水域一般處在大的流域系統(tǒng)中，水域與陸域、上游與下游、左岸與右岸構(gòu)成不同尺度的空間生態(tài)系統(tǒng)，因此，在確定局部水域水環(huán)境容量時，必須從流域的角度出發(fā)，合理協(xié)調(diào)流域內(nèi)各水域的水環(huán)境容量。,影響要素,水域特性幾何特征（岸邊形狀、水底地形、水深或體積）；水文特征（流量、流速、降雨、徑流等）；化學(xué)性質(zhì)（pH值，硬度等）；物理自凈能力（揮發(fā)、擴(kuò)散、稀釋、沉降、吸附）；化學(xué)自凈能力（氧化、水解等）；生物降解（光合作用、呼吸作用）。環(huán)境功能要求不同功能區(qū)劃，對水環(huán)境容量的影響很大：水質(zhì)要求高的水域，水環(huán)境容量??；水質(zhì)要求低的水域，水環(huán)境容量大；,影響要素,污染物質(zhì)不同污染物本身具有不同的物理化學(xué)特性和生物反應(yīng)規(guī)律，不同類型的污染物對水生生物和人體健康的影響程度不同。不同的污染物具有不同的環(huán)境容量；排污方式一般來說，在其他條件相同的情況下集中排放的環(huán)境容量比分散排放小瞬時排放比連續(xù)排放的環(huán)境容量小岸邊排放比河心排放的環(huán)境容量小因此，限定的排污方式是確定環(huán)境容量的一個重要確定因素。,計(jì)算步驟1,水域概化將天然水域（河流、湖泊水庫）概化成計(jì)算水域基礎(chǔ)資料調(diào)查與評價水域水文資料（流速、流量、水位、體積等）水域水質(zhì)資料（多項(xiàng)污染因子的濃度值）收集水域內(nèi)的排污口資料（廢水排放量與污染物濃度）支流資料（支流水量與污染物濃度）取水口資料（取水量，取水方式）污染源資料等（排污量、排污去向與排放方式）并進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性分析，形成數(shù)據(jù)庫。,計(jì)算步驟2,選擇控制點(diǎn)（或邊界）根據(jù)水環(huán)境功能區(qū)劃和水域內(nèi)的水質(zhì)敏感點(diǎn)位置分析，確定水質(zhì)控制斷面的位置和濃度控制標(biāo)準(zhǔn)。如存在污染混合區(qū)，則需根據(jù)環(huán)境管理的要求確定污染混合區(qū)的控制邊界。建立水質(zhì)模型選擇零維、一維或二維水質(zhì)模型，并確定模型所需的各項(xiàng)參數(shù)。容量計(jì)算分析應(yīng)用設(shè)計(jì)水文條件和上下游水質(zhì)限制條件進(jìn)行水質(zhì)模型計(jì)算，利用試算法（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整污染負(fù)荷分布反復(fù)試算，直到水域環(huán)境功能區(qū)達(dá)標(biāo)為止）或建立線性規(guī)劃模型（建立優(yōu)化的約束條件方程）等方法確定水域的水環(huán)境容量。環(huán)境容量確定在容量計(jì)算分析基礎(chǔ)上，扣除非點(diǎn)源污染影響部分，則為實(shí)際環(huán)境管理可利用的水環(huán)境容量。,設(shè)計(jì)條件,計(jì)算單元水環(huán)境容量計(jì)算單元的劃分，采用節(jié)點(diǎn)劃分法從保證重要水域水體功能角度出發(fā)，以大中城市及重要工業(yè)區(qū)、工業(yè)企業(yè)生活等重要和敏感的區(qū)域或斷面作為劃分節(jié)點(diǎn)，把河道劃分為若干較小的計(jì)算單元進(jìn)行水環(huán)境容量計(jì)算。,控制點(diǎn)?一般情況下，計(jì)算單元內(nèi)可以直接按照水環(huán)境功能區(qū)上下邊界、監(jiān)測斷面等設(shè)置控制點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)。?某一功能區(qū)劃水域內(nèi)存在多個常規(guī)性監(jiān)測斷面，選取最高級別的監(jiān)測斷面最有代表性的監(jiān)測斷面最能反映最大取水量取水口水質(zhì)的監(jiān)測斷面。?功能區(qū)劃水域沒有常規(guī)性監(jiān)測斷面，可以選擇功能區(qū)的下斷面或者重要的用水點(diǎn)作為控制節(jié)點(diǎn)。,控制斷面的選取要注意以下幾個問題,斷面不要設(shè)在排污混合區(qū)內(nèi)（由排放濃度過渡到功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的排污混合區(qū)或過渡區(qū)）；斷面一定要反映敏感點(diǎn)的水質(zhì)。大部分水環(huán)境功能區(qū)內(nèi)都允許有取水口（飲用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水）或魚類索餌、產(chǎn)卵等活動區(qū)存在，斷面設(shè)置應(yīng)考慮這些敏感點(diǎn)的水質(zhì)保護(hù)，以保證功能區(qū)真正達(dá)標(biāo)。斷面要保證出境水質(zhì)達(dá)標(biāo)。,水文條件,河流指河段內(nèi)的水位、流速和流量等條件；湖庫指湖庫的水位、庫容和流入流出條件；一般條件下，水文條件年際、月際變化非常大。各流域一般可選擇30Q10（近10年最枯月平均流量）作為設(shè)計(jì)流量條件，30V10（近10年最枯月平均庫容）作為湖庫的設(shè)計(jì)庫容。以下幾類情況，可分別概化為：?海河、黃河等北方各流域由于枯水月流量太小或可能斷流，可同時選擇90Q10（近10年最枯季平均流量）或90V10（近10年最枯季平均庫容）作為參考設(shè)計(jì)水文條件。?長江、珠江等干流河面較寬（＞200m），污染物擴(kuò)散一般僅在岸邊進(jìn)行，不影響到河流對岸。設(shè)計(jì)水文條件可選擇30Q10或30V10，然后根據(jù)環(huán)境管理的需求確定混合區(qū)范圍進(jìn)行岸邊環(huán)境容量計(jì)算，以混合區(qū)水環(huán)境容量作為可以實(shí)際利用的水環(huán)境容量數(shù)據(jù)。,其他河段設(shè)計(jì)流量的計(jì)算選取枯水期月平均流量作為計(jì)算樣本有閘壩控制的河段，關(guān)閘時間較長時，可以考慮近10年平均水位下的水體容積作為設(shè)計(jì)流量或最小下泄流量。對于一般湖泊或水庫，分別按照近10年最低月平均水位水位相應(yīng)的蓄水量和死庫容的蓄水量確定設(shè)計(jì)流量。有條件的地區(qū)，可對豐平枯水期特征明顯的河流，以及按照最枯流量計(jì)算沒有水環(huán)境容量的情況，按照分水期進(jìn)行水環(huán)境容量的計(jì)算（需要注明對應(yīng)的水期月份），匯總得到全年的水環(huán)境容量。,水文條件,邊界條件,控制因子：COD和氨氮主要控制因子.湖庫增加總磷、總氮和葉綠素a指標(biāo);質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)省界斷面水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以國家制定的流域規(guī)劃確定的目標(biāo)和省界功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)為依據(jù),省內(nèi)斷面水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以水環(huán)境功能區(qū)劃為水環(huán)境容量計(jì)算的依據(jù)，跨市、縣界的功能區(qū)協(xié)調(diào)方案由各省解決。需要國家協(xié)調(diào)省際水環(huán)境功能區(qū)目標(biāo)差異和目標(biāo)水質(zhì)的，可以提交總局和技術(shù)指導(dǎo)組解決。設(shè)計(jì)流速：河流的設(shè)計(jì)流速為對應(yīng)設(shè)計(jì)流量條件下的流速。,本底濃度參考上游水環(huán)境功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，以對應(yīng)國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的上限值（達(dá)到對應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的最大值）為本底濃度（來水濃度）對于跨界水環(huán)境功能區(qū)本底濃度需要考慮國家和?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）政府部門規(guī)定的出、入斷面濃度限值。水質(zhì)目標(biāo)值水環(huán)境功能區(qū)相應(yīng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)類別的上限值為水質(zhì)目標(biāo)值。單位時間一般指一年。最枯月或最枯季的環(huán)境容量換算為全年，作為功能區(qū)的年環(huán)境容量。排放濃度采用mg/l單位，流量采用m3/s單位，計(jì)算結(jié)果是瞬時允許污染物流量（mg/s）,需換算成年容量。,邊界條件,,排污方式,當(dāng)排污口污水排放流量較大（根據(jù)各區(qū)域特征確定）現(xiàn)狀排污口，必須作為獨(dú)立的排污口處理。其他排污口，可以適當(dāng)簡化。?若排污口距離較近，可把多個排污口簡化成集中的排污口,,,排污口概化的重心計(jì)算：X=（Q1C1X1+Q2C2X2+QnCnXn）/(Q1C1+Q2C2+QnCn)X：概化的排污口到功能區(qū)劃下斷面或控制斷面的距離；Qn：第n個排污口（支流口）的水量；Xn：第n個排污口（支流口）到功能區(qū)劃下斷面的距離；Cn：第n個排污口（支流口）的污染物濃度；,,,,上界,下界,,,,上界,,,,123,下界,,,,,,,,,,,1#,,,排污口概化示意圖,?距離較遠(yuǎn)并且排污量均比較小的分散排污口，可概化為非點(diǎn)源入河，僅影響水域水質(zhì)本底值，不參與排污口優(yōu)化分配計(jì)算。,水質(zhì)模型,模型的類型零維模型一維模型：二維模型：,零維模型,對河流，表現(xiàn)形式為河流稀釋模型；對于湖泊與水庫，主要有盒模型符合下列兩個條件之一的環(huán)境問題可概化為零維問題：?河水流量與污水流量之比大于10~20；?不需考慮污水進(jìn)入水體的混合距離；,常用零維模型解決的問題,對河流?不考慮混合距離的重金屬污染物、部分有毒物質(zhì)等其它保守物質(zhì)的下游濃度預(yù)測與允許納污量的估算；?有機(jī)物降解性物質(zhì)的降解項(xiàng)可忽略時，可采用零維模型；?對于有機(jī)物降解性物質(zhì)，當(dāng)需要考慮降解時，可采用零維模型分段模擬，但計(jì)算精度和實(shí)用性較差，最好用一維模型求解。對湖泊、水庫?不存在分層現(xiàn)象、無須考慮混合區(qū)范圍的富營養(yǎng)化問題和熱污染問題；?可依流場、濃度場等分布規(guī)則進(jìn)行分盒的湖泊和水庫，其環(huán)境問題均可按零維盒模型處理。,定常設(shè)計(jì)條件下河流稀釋混合模型,點(diǎn)源，河水、污水稀釋混合方程,C—完全混合的水質(zhì)濃度（mg/L）；Qp,Cp—上游來水設(shè)計(jì)水量（m3/s）與設(shè)計(jì)水質(zhì)濃度（mg/L）；QE,CE—污水設(shè)計(jì)流量（m3/s）與設(shè)計(jì)排放濃度（mg/L）；,對于可概化為完全均勻混合類的排污情況，排污口與控制斷面之間水域的允許納污量計(jì)算公式為：單點(diǎn)源排放：,式中：WC—水域允許納污量(g/L)；S—控制斷面水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(mg/L),多點(diǎn)源排放,式中：QEi——第i個排污口污水設(shè)計(jì)排放流量(m3/s)；n——排污口個數(shù),考慮吸附態(tài)和溶解態(tài)污染指標(biāo)耦合模型,定常設(shè)計(jì)條件下河流稀釋混合模型,對于需要區(qū)分出溶解態(tài)濃度的污染物，可用下式計(jì)算,式中：C—溶解態(tài)濃度(mg/L)；Cr—總濃度(mg/L)；SS—懸浮固體濃度(mg/L)；Kp—分配系數(shù)(L/mg)。,概率分布設(shè)計(jì)條件下的河流稀釋混合模型,概率稀釋模型把定常稀釋模型中的大輸入變量Qp、Cp、QE、CE等設(shè)定為獨(dú)立的隨機(jī)變量，并服從對數(shù)正態(tài)分布，估算污水、河水混合濃度的概率分布。其基本表達(dá)式為：過矩量近似法或求積法，可以對公式進(jìn)行求解。得出河水濃度的概率分布圖,排放濃度與超標(biāo)率（Pr）關(guān)系,在超標(biāo)率計(jì)算時，假定排污總量中排污水量不變，改變排污濃度,在給定達(dá)標(biāo)率（或超標(biāo)率）的條件下反推，乘以排污水量，可求出允許納污量。,湖泊、水庫的盒模型,以年為時間尺度來研究湖泊、水庫的富營養(yǎng)化過程時，可把湖泊看作一個完全混合反應(yīng)器，這樣盒模型的基本方程為,V—湖泊中水的體積（m3）；Q—平衡時流入與流出湖泊的流量（m3/a）；CE—流入湖泊的水量中水質(zhì)組分濃度（g/m3）；C—湖泊中水質(zhì)組分濃度（g/m3）；Sc—如非點(diǎn)源一類的外部源和匯（m3）；r(c)—水質(zhì)組分在湖泊中的反應(yīng)速率。,如果反應(yīng)器中只有反應(yīng)過程，則Sc=0，則公式變?yōu)椋?湖泊、水庫的盒模型,當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)符合一級反應(yīng)動力學(xué)，且是衰減反應(yīng)時，則,公式又變?yōu)橐韵滦问?K是一級反應(yīng)速率常數(shù)（1/t）,湖泊、水庫的盒模型,當(dāng)反應(yīng)器處于穩(wěn)定狀態(tài)時，dC/dt=0，可得到下式,t=V/Q,t為停留時間,零維模型數(shù)據(jù)和參數(shù)總結(jié)表,一維模型,對于河流而言，一維模型假定污染物濃度僅在河流縱向上發(fā)生變化，主要適用于同時滿足以下條件的河段：?寬淺河段；?污染物在較短的時間內(nèi)基本能混合均勻；?污染物濃度在斷面橫向方向變化不大，橫向和垂向的污染物濃度梯度可以忽略。,在忽略離散作用時，一維穩(wěn)態(tài)衰減規(guī)律的微分方程為：,式中：u—河流斷面平均流速，m/s；x—沿程距離，km；K—綜合降解系數(shù)，1/d；C—沿程污染物濃度，mg/L；C0—前一個節(jié)點(diǎn)后污染物濃度，mg/L,二維模型,當(dāng)水中污染物濃度在一個方向上是均勻的，而在其余兩個方向是變化的情況下，一維模型不再適用，必須采用二維模型,C（x,z）——排污口對污染帶內(nèi)點(diǎn)（x,z）處濃度貢獻(xiàn)值，mg/L；m——河段入河排污口污染物排放速率，g/s；u——污染帶內(nèi)的縱向平均流速，m/s；h——污染帶起始斷面平均水深，m；Ey——橫向擴(kuò)散系數(shù)，m2/s；x——敏感點(diǎn)到排污口縱向距離，m；z——敏感點(diǎn)到排污口所在岸邊的橫向距離，m；K——污染物降解系數(shù)，1/s；C0——上游來水中污染物濃度，mg/L；π——圓周率。,適合于飲用水水源地河段的納污能力計(jì)算實(shí)際上，污水進(jìn)入水體后，不能在短距離內(nèi)達(dá)到全斷面濃度混合均勻的河流均應(yīng)采用二維模型。實(shí)際應(yīng)用中，水面平均寬度超過200m的河流均應(yīng)采用二維模型計(jì)算。,二維模型分類,按河流水文特征分：靜止水體二維水質(zhì)模型；平流段二維水質(zhì)模型；感潮段二維水質(zhì)模型；潮汐河網(wǎng)二維水質(zhì)模型。,按河流水文特征分：,（1）瞬時投放瞬時岸邊投放水質(zhì)模型；瞬時江心投放水質(zhì)模型。（2）連續(xù)投放點(diǎn)源岸邊連續(xù)投放水質(zhì)模型；點(diǎn)源江心連續(xù)投放水質(zhì)模型；線源岸邊連續(xù)投放水質(zhì)模型；線源江心連續(xù)排放水質(zhì)模型。,按投放方式分,解析解二維水質(zhì)模型數(shù)值解二維水質(zhì)模型,從解的形式分：,幾種二維水質(zhì)模型和相應(yīng)的解析解,方程形式1,解析解,靜止水體（如水庫、湖泊）的突發(fā)性事故的中心排放情況濃度預(yù)測。,適用條件,方程形式2,解析解,適用條件,按理論上來說，只適用于無限空間點(diǎn)源的瞬時投放，但實(shí)際應(yīng)用中也可以應(yīng)用到大江大河江心事故性排放的濃度估計(jì),幾種二維水質(zhì)模型和相應(yīng)的解析解,方程形式3,解析解1,適用條件,可引用到大江大河江心事故性排放的濃度場預(yù)測,幾種二維水質(zhì)模型和相應(yīng)的解析解,解析解2,一側(cè)有邊界的可引用到大江大河岸邊事故性排放的濃度場預(yù)測。,適用條件,方程形式4,解析解,適用條件,一般河流不考慮降解情況下的二維濃度場計(jì)算,幾種二維水質(zhì)模型和相應(yīng)的解析解,方程形式5,解析解,適用條件,用于預(yù)測有限空間突發(fā)性線源排放情況的濃度場預(yù)測,幾種二維水質(zhì)模型和相應(yīng)的解析解,方程形式6,解析解1,適用條件,無邊界影響的點(diǎn)源連續(xù)排放，適于大江河江心點(diǎn)源連續(xù)排放濃度場計(jì)算,幾種二維水質(zhì)模型和相應(yīng)的解析解,解析解2,無對岸影響的岸邊排放，適用于大江河岸邊點(diǎn)源連續(xù)排放濃度場計(jì)算,解析解3,有對岸影響的岸邊排放，適用于小河岸邊點(diǎn)源連續(xù)排放濃度場計(jì)算,適用條件,湖庫模型,當(dāng)以年為時間尺度來研究湖泊、水庫的富營養(yǎng)化過程時，往往可以把湖泊看作一個完全混合反應(yīng)器。這樣的基本方程為,當(dāng)所考慮的水質(zhì)組分在反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)符合一級反應(yīng)動力學(xué)，而且是衰減反應(yīng)時，則,上式變?yōu)橐韵滦问?當(dāng)反應(yīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，dC/dt=0，則,非點(diǎn)源模型,方程形式3,解析解1,適用條件,可引用到大江大河江心事故性排放的濃度場預(yù)測,幾種二維水質(zhì)模型和相應(yīng)的解析解,解析解2,一側(cè)有邊界的可引用到大江大河岸邊事故性排放的濃度場預(yù)測。,適用條件,非點(diǎn)源模型概述,非點(diǎn)源模型概述,非點(diǎn)源模型概述,參數(shù)推求方法,1)降解系數(shù)確定方法?水團(tuán)追蹤試驗(yàn)選擇合適的河段，布設(shè)監(jiān)測斷面，確定試驗(yàn)因子。測定排污口污水流量、污染物濃度（試驗(yàn)因子），測定試驗(yàn)河段的水溫、水面寬、流速等。根據(jù)流速，計(jì)算流經(jīng)各監(jiān)測斷面的時間，按計(jì)算的時間在各斷面取樣分析，并同步測驗(yàn)各監(jiān)測斷面水深等水文要素。整理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算確定污染物降解系數(shù)。,?實(shí)測資料反推法用實(shí)測資料反推法計(jì)算污染物降解系數(shù)首先要選擇河段，分析上、下斷面水質(zhì)監(jiān)測資料，其次分析確定河段平均流速，利用合適的水質(zhì)模型計(jì)算污染物降解系數(shù)，采用臨近時段水質(zhì)監(jiān)測資料驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，確定污染物降解系數(shù)。河段選擇時，為減少隨機(jī)因素對計(jì)算結(jié)果的影響，應(yīng)盡量選擇沒有排污口、支流口的河段作為計(jì)算河段，這樣可排除入河污染物量和入河水量隨機(jī)波動對水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果的影響。K=（LnC1-LnC2）u/l其中：C1、C2分別為河段上、下斷面污染物濃度，L為上下斷面距離，U為流速。,?類比法國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)提及的部分河流污染物降解系數(shù)見表在國內(nèi)外的24條河流中，BOD5降解系數(shù)K值的下限或變化范圍≤0.35d-1的有17條，占70.8%。根據(jù)以往的研究成果可知，CODcr降解系數(shù)比BOD5要小，約為BOD5降解系數(shù)的60%~70%。約有70%以上的河流其CODcr降解系數(shù)在0.20~0.25d-1,?分析借用對于以前在環(huán)境影響評價、環(huán)境規(guī)劃、科學(xué)研究、專題分析等工作中可供利用的有關(guān)數(shù)據(jù)、資料經(jīng)過分析檢驗(yàn)后采用。,2)不同水期、最枯月之間降解系數(shù)關(guān)系,水體溫度高，降解系數(shù)大，不同水溫條件下K值估算關(guān)系式,式中：KT——T℃時的K值，d-1T——水溫，℃；K20——20℃時的K值，d-1。,河流水環(huán)境容量計(jì)算方法,河流概化,1不考慮混合區(qū)的水環(huán)境容量,污染物進(jìn)入河流后，在一定范圍內(nèi)經(jīng)過平流輸移、縱向離散和橫向混合后達(dá)到充分混合，根據(jù)水質(zhì)管理的精度要求允許不考慮混合過程而假定在排污口斷面瞬時完成均勻混合，可按一維問題概化計(jì)算條件，建立水質(zhì)模型。,河流一維水質(zhì)模型由河段和節(jié)點(diǎn)兩部分組成，節(jié)點(diǎn)指河流上排污口、取水口、干支流匯合口等造成河道流量發(fā)生突變的點(diǎn)，水量與污染物在節(jié)點(diǎn)前后滿足物質(zhì)平衡規(guī)律（忽略混合過程中物質(zhì)變化的化學(xué)和生物影響）。河段指河流被節(jié)點(diǎn)分成的若干段，每個河段內(nèi)污染物的自凈規(guī)律符合一階反應(yīng)規(guī)律。,,,,上界,下界,,,,,,,,,,,j#,,,,,,,k#,,,節(jié)點(diǎn)i,,,河段i,河流一維模型概化示意圖,功能區(qū)內(nèi)有i個節(jié)點(diǎn)，則將河流分成i＋1個河段。在節(jié)點(diǎn)處，要利用節(jié)點(diǎn)均勻混合模型進(jìn)行節(jié)點(diǎn)前后的物質(zhì)守恒分析，確定節(jié)點(diǎn)后的河段流量和污染物濃度。節(jié)點(diǎn)后的河段要以節(jié)點(diǎn)平衡后的流量和污染物濃度為初始條件，按照一維降解規(guī)律計(jì)算到下一個節(jié)點(diǎn)前的污染物濃度。,節(jié)點(diǎn)平衡方程,Q干流混合后＝Q干流混合前＋Q支流＋Q排污口－Q取水口,考慮干流、支流、取水口、排污口均在同一節(jié)點(diǎn)的最復(fù)雜情況，水量平衡方程為,污染物平衡方程為（忽略混合過程的不均勻性）：,環(huán)境容量計(jì)算,代入模型，得到一維模型水環(huán)境容量的計(jì)算公式,Wi—第i個排污口允許排放量，t/a；Ci—河段第i個節(jié)點(diǎn)處的水質(zhì)本底濃度，mg/l；C—沿程濃度，mg/l；Qi—河道節(jié)點(diǎn)后流量，m3/s；Qj—第i節(jié)點(diǎn)處廢水入河量，m3/s；u—第i個河段的設(shè)計(jì)流速，m/s；x—計(jì)算點(diǎn)到第i節(jié)點(diǎn)的距離，m。,2考慮混合區(qū)的水環(huán)境容量,在排放口下游指定一個限定區(qū)域，使污染物進(jìn)行初始稀釋，在此區(qū)域內(nèi)可以超過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，這個區(qū)域稱為混合區(qū)?；旌蠀^(qū)含有容許的意義，因此它具有位置、大小和形狀三個要素。,混合區(qū)位置，是指按照國家的有關(guān)規(guī)定，有些嚴(yán)格保護(hù)的水域（一級水源保護(hù)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等水域）不能允許混合區(qū)存在。混合區(qū)大小，是指允許混合區(qū)存在的水域，混合區(qū)邊界不應(yīng)該影響魚類洄游通道和鄰近功能區(qū)水質(zhì)，一般來說，湖泊海灣內(nèi)可存在不大于總面積為1~3km2的混合區(qū)，河口、大江大河的混合區(qū)可根據(jù)具體情況確定?；旌蠀^(qū)形狀，是指為便于混合區(qū)的管理，將混合區(qū)劃定為比較簡單的形狀設(shè)置在水中，湖泊中一般允許一定半徑的圓形或橢圓形水域；在河流中，河道中一般允許一定范圍的岸邊窄長水域。,計(jì)算混合區(qū)的目的,目的在于限制混合區(qū)。一方面使水體的自凈能力得以體現(xiàn)，另一方面保證下游功能區(qū)水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在排放口與取水口發(fā)生矛盾時，在預(yù)測向大水體排放污水的影響范圍以及在研究改變排放方式的效果時，都必須進(jìn)行混合區(qū)范圍計(jì)算。,水環(huán)境容量計(jì)算公式,86.4為單位換算系數(shù)；W——水環(huán)境容量，kg/d；Cs——控制點(diǎn)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，mg/L；C0——上斷面來水污染物設(shè)計(jì)濃度，mg/L；K——污染物綜合降解系數(shù)，1/d；h——設(shè)計(jì)流量下污染帶起始斷面平均水深，m;x1、x2——概化排污口至上下游控制斷面距離，km;u——設(shè)計(jì)流量下污染帶內(nèi)的縱向平均流速，m/s；Ey——m2/s。,湖庫水環(huán)境容量計(jì)算方法,不考慮混合區(qū)的水環(huán)境容量,Wc為水環(huán)境容量，t/a。V——湖泊中水的體積（m3）；Q——平衡時流入與流出湖泊的流量（m3/s）；CE——流入湖泊的水量中水質(zhì)組分濃度（mg/l）；C——湖泊中水質(zhì)組分濃度（mg/l）；K——是一級反應(yīng)速率常數(shù)（1/d）。,慮混合區(qū)的水環(huán)境容量需要限定污染混合區(qū)邊界進(jìn)行混合區(qū)內(nèi)的二維水質(zhì)模擬計(jì)算分析，以混合區(qū)邊界為約束，得出環(huán)境容量,