河流污染混合区特性计算方法及排污口分类准则Ⅰ：原理与方法

在连续点源离岸排放条件下,从考虑河流纵向移流、横向扩散的简化二维方程解析解出发,对基于环境扩散的宽阔河流探讨了污染混合区的计算方法。给出了污染混合区边界曲线的标准方程及无量纲形式;分别给出了离岸系数0≤η≤2和η2两种类型污染混合区5个特征点各参数及面积与离岸系数η的关系曲线,分析了各参数的变化规律,提出了以离岸系数η作为判据的分类参数和临界条件。给出了河流岸边、离岸与中心排放的分类判别准则:(1)当0≤η≤0.7时,简化为岸边(近岸)排放类型;(2)当0.7η2.3时,称为离岸排放类型;(3)当η≥2.3时,简化为中心排放类型。对河流离岸排放提出了达到全断面均匀混合距离的计算公式,比现行公式有所改进。为河流排污口位置的优化设计和控制排污量计算提供了分类、简便、快捷的理论方法,具有重要实用价值。     

考虑边界反射的河流离岸排放污染混合区计算方法

在等强度点源离岸排放条件下,从简化二维移流扩散方程的解析解出发,探讨了考虑两岸反射作用的中宽河流污染混合区的计算方法。给出了污染混合区边界形状曲线与量纲一方程的形式;采用迭代计算和试算比较法,给出了靠岸与离岸两种类型混合区各几何特征参数(坐标)、面积及面积系数与相对离岸距离的关系曲线,提出了以相对离岸距离a'作为判据的排放类型分区条件。给出了河流岸边、离岸与中心排放的分类判别准则:(1)当0≤a'≤a'1时,简化为岸边(近岸)排放类型;(2)当a'1a'a'2时,称为离岸排放类型;(3)当a'2≤a'≤0.5时,简化为中心排放类型,并给出了岸边排放类型与离岸排放类型的临界相对离岸距离a'1和中心排放类型与离岸排放类型的临界相对离岸距离a'2的表达式。通过回归分析,给出了中宽河流离岸排放类型混合区主要特征参数的实用计算公式,可作为中宽河流污染混合区范围计算和排污口位置优化设计的依据。     

倾斜岸坡深度平均浓度分布及污染混合区解析计算

倾斜岸坡深度平均理论对其水质模型的构建、验证和参数率定具有十分重要的指导作用。在等强度连续点源岸边排放条件下,对倾斜岸坡深度平均浓度分布及污染混合区的几何特征参数进行了理论求解和曲线拟合。分别给出了深度平均浓度分布方程、深度平均污染混合区最大长度、最大宽度和相应纵向坐标、面积和面积系数的计算公式以及外边界标准曲线方程。分析表明,倾斜岸坡水体中污染物扩散宽度远大于扩散深度,对同一岸坡倾角的深度平均污染混合区形状具有相似性。提出了岸坡倾角分区的简化条件和相应污染混合区几何特征参数的计算公式,可为倾斜岸坡河流和水库深度平均浓度分布、污染混合区几何尺度和控制排污量的计算,提供科学依据。     

水环境影响预测中计算参数的确定及敏感性分析

无论采用解析计算还是数学模拟对河流污染混合区开展分析,其计算参数的准确性比选择不同数学模型对预测结果的影响更大,应予以重视。基于宽阔河流污染混合区几何特征尺度的理论公式,分析并提出了采用多年平均枯水期流量确定环境设计流量的方法和考虑排污风险修正系数的排污强度确定方法,给出了河流污染混合区各计算参数正、负误差分别引起的最大长度、最大宽度和面积误差的敏感性排序。结果表明,水深、流速和横向扩散系数的正误差会减小污染混合区范围,而排污强度的正误差则会增大污染范围,而且,污染混合区几何特征尺度的误差变化幅度远超过其计算参数的误差变化幅度,揭示了计算误差的放大效应。     

考虑河流流速和横向扩散系数变化的污染混合区理论分析及其分类

宽阔河流的中部深槽和远岸地形变化,对排放岸附近污染混合区范围的影响很小。因此,河流断面平均流速和横向扩散系数不能很好地反映排放岸附近污染物的移流扩散特性。通过对长江黄沙溪排污混合区平水期同步观测资料的分析,提出了深度平均流速的横向指数分布和横向扩散系数的二维变化关系式。在宽阔河流顺直岸边稳定点源条件下,求解了变系数二维移流扩散方程浓度分布的解析解,进行了浓度分布的特性分析。在此基础上,推导了污染混合区最大长度、最大宽度和对应纵向坐标以及面积的理论公式,给出了污染混合区边界归一化(等浓度)曲线方程。讨论了深度平均流速和横向扩散系数分布的特性参数(m,n和α)对污染混合区形态的影响规律,提出了河流岸边排放污染混合区的类别、形状特征、分类条件和变横向扩散系数的估算方法。实例表明,α-Ⅰ型污染混合区、边界曲线方程和几何特征参数,能够较好地表征长江黄沙溪排污混合区平水期COD_(Cr)现场观测等值线形状。     

三峡水库水环境容量计算

本文分析了三峡库区的污染状况,提出了三峡水库环境容量的计算原则、设计水文条件和水质保护目标。利用建立的三峡水库一维水流水质数学模型、库区排污口混合区平面二维和水平分层的三维紊流模型,计算了三峡水库建库前后CODMn和NH3-N总体环境和岸边环境容量及其沿江分配。根据岸边环境容量计算结果,提出了三峡水库污染混合区的控制标准。同时,推荐了三峡水库水环境容量的综合方案。     

基于排污口权重的一维河流水环境容量计算

综合考虑多个点源排污口、支流、取水口以及面源污染,建立了一维河流水环境容量综合模型,给出排污口权重的确定方法,并在此基础上提出了实用化的水环境容量计算方法和排污控制方案。其方法的正确性由恒权水环境容量计算得到了验证。基于排污口权重的水环境容量计算方法与传统的“试算法”相比,具有可操作性强的优点,且可为确定排污方案、河流综合管理提供新的思路。     

连续点源河流污染带几何特征参数研究

全面探讨连续点源河流污染带的几何特征,在考虑了两岸边界的一次反射、污染物的降解和背景值共同影响的条件下,给出排污口在任意位置的污染带特征参数的计算方法,在简化情况下给出了直接计算公式。这些几何特征参数包括污染物达到全断面均匀混合的距离、污染带最大长度、最大宽度及其出现的位置、污染带面积等。并利用污染带的几何特征参数反演推算了允许排污量和削减量。所提方法独特,简便易行,具有较高精度,可用于河流污染带预测。     

淮北市河流纳污能力分析及污染控制对策

水体纳污能力是排污量控制的基础,其定量评价对水环境保护具有重要意义.本文阐述了流经淮北市区龙岱河、肖濉新河、老濉河的水体污染状况.按照污染水动力学原理,建立水质数学模型,计算三条河流的纳污能力量化值,并根据水功能区划的水质标准,给出污染削减量和排污总量的控制建议.     

金沙江攀枝花江段入河排污口优化布设方法研究

针对目前入河排污口布设规划方法不完善的现状,以金沙江攀枝花江段为对象,以指标评分法为基础,综合水域纳污适宜性指标,排污口建设适宜性指标和排污口改造经济性指标,建立了入河排污口位置优化模型。以遗传算法为基础,以水功能区水质管理目标,水功能区纳污能力和区域排污需求量为限制条件,建立了入河排污口排污量规划模型。利用上述模型,优选出该江段15个最优排污单元,并计算出现状年和规划年15个规划排污口COD和NH3-N入河排污量分配方案,可满足地方经济发展的排污需求,同时也满足水功能区水质管理目标和纳污总量控制目标。     

明渠混合污染物侧向和垂向扩散系数的计算方法及其应用

明渠的侧向和垂向扩散系数是衡量岸边水流对污染物质混合输移能力的重要水质参数之一, 其值的准确与否直接关系到明渠水质预测预报成果的可靠性。基于污染混合区的理论计算方法,推导了污染混合区外边界标准曲线和曲面的统一方程,包含最大长度Ls、最大宽度bs和最大深度ds等特征尺度。该曲线形状近似于半椭圆,曲面形状为近似椭球体的一部分,表明污染混合区具有相似性。给出了由岸边污染混合区外边界最大长度、最大宽度或最大深度和平均流速确定侧向或垂向扩散系数的计算公式,提出了采用污染混合区面积或体积进行总体控制的侧向或垂向扩散系数计算方法和采用水面横向积分浓度确定垂向扩散系数的实用方法。通过现场观测结果分析,给出了洸府河下游河段枯水期的侧向扩散系数0.27 m2/s。     

两江汇流口污染混合区变化规律分析

三峡水库蓄水后,重庆主城两江汇流河段水质发生较大变化,为研究两江汇流口污染混合区变化规律,采用二维水质模型,基于概化的数值区域,对污染混合区进行数值模拟,分析汇流口污染混合区范围特性.分别从不同保证率、不同排污负荷、不同排污口等方面进行组合分析,以揭示污染混合区的变化特性.结果显示:河道流量越大,污染混合区越长;两江汇流口顺直河段污染混合区相对较长,弯曲河段污染混合区相对较宽,污染混合区范围基本与排污负荷成正比.     

安徽江北污水一厂排污口污水影响预测分析

当前较多的河流、湖泊受排污影响污染严重,文章根据安徽省江北污水一厂入河排污口的排放条件及纳污水域的水文条件对入河排污口排放污水的影响进行预测,根据预测结果,简单分析入河排污口设置的合理性.     

苏南运河苏锡常段水环境容量和排污控制量研究

对苏南运河苏锡常段沿岸的工业污染源、农业污染源和城镇生活污水排污的分布以及入河的排污情况进行了调查,计算出各种污水污染源的入河量,对污染源进行了评价,指出了苏南运河段的主要污染源、主要污染物以及排污量最大的主要污染企业和城镇区。根据水质断面水质监测成果,对苏南运河段的水环境质量用单因子指数法进行了现状评价,得出了水质断面达标情况及主要的污染因子。此外,根据确定的水质目标,分别计算出各段水体的水环境容量、排污控制量和削减率,再结合现状排污量,对所得的计算结果进行了对比分析。找到了超标断面和超标污染因子,并在上述结果的基础上提出了相关建议。     

玛纳斯河流域入河排污口分析与对策

新水法颁布实施前,入河排污口的监督管理是水资源保护工作的一个盲区,通过对入玛纳斯河排污口的登记和调查,全面掌握入河排污口的数量、位置、排污量、排污口的水质、排污单位等基本情况,从而实现对入河排污口的有效管理和监督,系统地掌握流域内各水功能区纳污状况,为客观分析流域内水污染形势和水功能区管理、入河污染物总量控制、入河排污口整治规划与管理及依法行政等提供基础资料,为建立重点河段排污口排污与水功能区纳污量的响应关系和水资源保护监督管理信息系统奠定基础。     

本溪市入河排污口及支流入河口现状与对策

入河排污口的入河量直接影响河流的水质状况,通过对入河排污口的监测工作,既可对污染源的排污起监督作用,保护水资源、改善水环境、促进水资源的可持续利用,也可以得到区域内的排污量。文章以近三年本溪站断面以下主要河流入河排污口及主要支流入河口现状为研究对象,探讨排污口及支流入河口水体污染的主要问题,计算排污口废污水排放量及污染物排放量,对主要污染物进行评价,提出存在的问题与建议,为本溪市水资源的合理开发利用及水环境保护提供参考依据。     

黄河流域入河排污口情况调查

根据黄河流域入河排污口调查资料，对入河排污口的分布废水排放方式、排污口入河废水量、污染物量、河流纳污量、流域水质污染情况进行了分析。流域内共调查入河排污口１７０８个，其中连续掌上排放的１４８１个，间断排放的有２２７个；排污方式以明渠漫流排放为主，占排污口总数的６９．７％；从排放的污水性质看，以工业废水为主。全流域废污 入河量约为４１．７亿ｍ＾３，并且主要集中在一些大中型排污口；全流域调查的入河排污     

南京市水(环境)功能区划调整研究

利用建立的南京市河网区水量水质模型以及长江南京段非稳态水量水质模型,对南京市水(环境)功能区进行分析。在存在点源排污口的水(环境)功能区附近设置排污混合区,在上游水质差的功能区与下游水质好的功能区衔接处设置过渡带,并分别计算排污混合区和过渡带的长度。按照功能区调整原则和排污混合区、过渡带的计算结果,提出南京市水(环境)功能区调整方案。     

晋境海河支流河道排污调查研究

海河支流晋境内有４４个市（县）入河排污，实测排污口３６０个，废水量３．５亿ｔ／ａ，排放方式以明渠自流形式为主，以工业排污为主，工业废水中以煤炭业为主，其次是化工、冶金、造纸、电力行业。入河废水量按水系排列为：永定河水系、漳卫南运河水系、子牙河水系，主要城镇按排污量排列：大同市、长治市、朔州市、襄垣县、阳泉市、原平县、忻州市，入河污染物以ＣＯＤ、挥发酚、氨氮为主。在此基础上对研究区域内入河排污口分布、入河废污水量及污染物分布分别进行评价，运用等标污染负荷法确定了流域内主要污染源、主要污染河流、主要污染区域。     

三峡水库蓄水与重庆水环境保护

文中列出了重庆市污染源现状及目前长江重庆段的水质情况，并指出已形成了约３０ｋｍ的岸边污染带。分析三峡蓄水后对重庆江段水质影响，选取重庆空压机厂排污口为代表，用数学模型，以ＣＯＤｃｒ为例，计算了污染带控点浓度的变化。蓄水后，浓度由１１．１４ｍｇ／ｌ增加到４９．４ｍｇ／ｌ，污染带长度从４ｋｍ增至１０ｋｍ。文中进行了污染物质削减量计算，计算的样本为蓄水前７个超标排污口及蓄水后１４个超标排污口。文中指出，