一种冰封期水功能区纳污能力计算方法

摘要

本发明的目的在于提供一种冰封期水功能区纳污能力计算方法，其特征在于包括构建水功能区纳污能力一维水质模型等步骤，目的在于提出了一种适合寒区河流冰封期水功能区纳污能力计算的方法，对于针对寒区冰封期水环境风险进行分析和调控具有重要意义。

主权项

一种冰封期水功能区纳污能力计算方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、构建水功能区纳污能力一维水质模型：$C_x=C_0\exp (-\mathrm{KL}/u)+\frac{p}{Q}\exp (-\mathrm{Kx}/u)---(5-2)$C_x——下断面污染物浓度，mg/L；C₀——初始断面的污染物浓度，单位mg/L；L——计算河段长度，单位m；u——设计流量下河道断面的平均流速，单位m/s；K——污染物综合衰减系数，单位1/s；p——污染物入河速率，单位g/s；Q——水功能区设计流量，单位m³/s；x——河段排污口距下断面的纵向距离，单位m；步骤二、计算河段最大纳污能力：令C_x＝C_s，解得计算河段最大纳污能力为：M＝[C_s‑C₀exp(‑KL/u)]·Q·exp(Kx/u)    (5‑3)式中，C_s——下断面污染物目标浓度，M——水功能区纳污能力，单位g/s；步骤三、污染物综合衰减系数K的计算：不同水温条件下K值估算关系式如下：K_t＝K₂₀·θ^(T‑20)    (5‑4)式中：K_t——T℃时的K值，单位1/d；T——水温，单位℃，冰封期取值为0℃；K₂₀——20℃时的K值，1/d；θ——温度系数，工业废水一般在1.03‑1.1的范围内；步骤四、设计流量下河道断面的平均流速u：$u=\frac{1}{n}{R}^{2/3}{i}^{1/2}---(5-6)$$R=\frac{A}{b+2h\sqrt{1+m^2}}---(5-7)$$i=\frac{\mathrm{\Delta z}}{L}---(5-8)$其中，A为过流断面面积，b为过流断面概化为等腰梯形后的底宽，m为概化断面的边角余切值，h为过流断面水深，R为水力半径，以上各项参数均指能代表整个水功能区的平均值；n为曼宁系数；i为计算水功能区的平均坡降，Δz为水功能区上下断面高程差，根据各水功能区上、下断面所在子流域的高程数据作差求得；步骤五，水功能区设计流量Q的计算方法：根据步骤四中所得出的u值，得出，Q＝uA＝u·(b+h·m)·h    (5‑5)。