基于水功能区的纳污能力计算方法及应用的工作内容和公式

按照上述工作程序,实测法主要工作内容包括:入河排污口基本情况调查,拟定监测方案,根据水质、水量同步监测成果分析计算,确定水功能区水域纳污能力。关于入河排污口基本情况调查,在第2章中有详细介绍,此处不再赘述。

1.监测方案拟订

在有监测条件的排污口,监测方案可根据污水排放规律拟订,监测应水质、水量同步监测。根据《水环境监测规范》(SL 219—98)具体要求如下。

(1)入河排污口为连续排放的,每隔6～8h测量和采样一次,连续施测2d。

(2)入河排污口为间歇排放的,每隔2～4h测量和采样一次,连续施测2d。

(3)入河排污口为季节性排放的,应调查了解排污周期和排放规律,在排放期间,每隔6～8h测量和采样一次,连续施测2d。

(4)入河排污口发生事故性排污时,每隔1h测量和采样一次,延续时间可视具体情况而定。

(5)入河排污口污水排放有明显波动又无规律可循的,则应加密测量和采样频次;入河排污口污水排放稳定或有明显排放规律的,可适当降低测量和采样频次。

(6)入河排污口受潮汐影响的,应根据污水排放规律及潮汐周期确定测量间隔与频次。

(7)有条件的,可根据监测结果绘制入河排污口污水和污染物排放曲线(浓度—时间、流量—时间、总量—时间),优化调整监测频次和监测时间。

2.入河量的计算

一般来说,在做排污口水量监测时,适用的方法主要包括流速仪法、浮标法以及薄壁堰法等。

流速仪法以及浮标法主要是监测污水流速,在得到污水流速以及排污口过水断面面积的情况下,计算在某一时间间隔内,入河排污口的污水排放量的数学表达式为

式中 Q——污水排放量,m3/d;

v——污水平均流速,由流速仪法或者浮标法监测得来,m/s;

A——过水断面面积,m2;(https://www.xing528.com)

t——日排污时间,s。

采用薄壁堰法,主要是通过堰流公式计算水量。

对于矩形薄壁堰,一般规定无侧收缩,即堰顶宽度与上游水面宽度相等;下游水位低,不影响出流;水头大于2.5cm;水舌下面的空间应与大气相通。堰流公式为

式中 B——堰顶宽度,m;

m0——考虑行进流速水头影响的流量系数,无量纲;

P——堰高,m;

H——堰顶水头,m。

式(6.2)适用于水头大于0.025m且的情况。

当测量较小流量时,为了提高量测精度,常采用三角形薄壁堰。三角形薄壁堰在小水头时堰口水面宽度较小,流量的微小变化将引起水头的显著变化,因此在量测小流量时比矩形堰的精度高。根据试验,直角三角形薄壁堰的流量计算公式为

式(6.4)适用于H=0.05～0.25m,堰高2P≥2H,且上游水面宽不小于(3～4)H。

除了上述情况外,对于经水泵抽取排放的污水量,可由水泵额定流量与开泵时间计算。

3.水域纳污能力根据污染物入河量分析确定

对于保护区、保留区则一般采用污染负荷法进行计算。保护区、保留区的水质目标原则上是维持现状水质,其纳污能力可采用其现状污染物入河量。对于需要改善水质的保护区,需提出污染物入河量及污染源排放量的削减量,其纳污能力需要通过模型计算求得,具体方法同开发利用区纳污能力计算。

缓冲区纳污能力分两种情况处理:水质较好,用水矛盾不突出的缓冲区,可采用其现状污染物入河量为纳污能力;水质较差或存在用水水质矛盾的缓冲区,按开发利用区纳污能力计算方法计算。