DB32 T 4542-2023 河网水功能区水环境容量核定技术规范.pdf

《DB32 T 4542-2023 河网水功能区水环境容量核定技术规范.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DB32 T 4542-2023 河网水功能区水环境容量核定技术规范.pdf（17页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、!7,江苏省市场监督管理局发 布中 国 标 准 出 版 社出 版河网水功能区水环境容量核定技术规范Technical specification for verification of environmental capacity of water bodies in water function zones of river network20230922 发布20231022 实施CCS Z 01DB32/T 45422023ICS 13.020.99DB32/T 45422023前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 核定工作流程 25 资料搜集调查 46 水环境容

2、量计算方法确定 57 模型参数确定 88 水环境容量核定 9附录 A（资料性）污染物综合降解系数参考值 11附录 B（资料性）河网区水环境容量不均匀系数参考值 13参考文献 14目 次DB32/T 45422023前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位：河海大学。本文件主要起草人：逄勇、凌虹、逄敏、巫丹、曹晨昀。DB32/T 45422023河网水功能区水环境容量核定技术规范1范围本文件规定了河网水功能

3、区水环境容量的核定工作流程，资料搜集调查、水环境容量计算方法确定、模型参数确定、水环境容量核定的要求。本文件适用于江苏省河网水功能区的水环境容量核定。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1河网river network由相关河道、湖库所构成的呈网状结构的水系。注：包括江河、渠道和运河及其间的湖库。3.2中小型河网small and mediumsized river network江苏省域范围内除长江、太湖、洪泽湖外的水体构成的河网。3.3水功能区water function zone为满足水资源合理开发、利用、节约和保护的需求，根据水资源的自

4、然条件和开发利用现状，按照流域综合规划、水资源保护和经济社会发展要求，依其主导功能划定并执行相应水环境质量标准的水域。来源：GB/T 251732010，3.13.4水功能区水质目标water quality target of water function zone根据水功能区水质现状、排污状况、不同水功能区的特点、水资源配置对水功能区的要求以及技术经济条件，拟定的水功能区现状条件和规划条件下应达到的水质类别。来源：GB/T 251732010，3.23.5水环境容量environmental capacity of water bodies在设计水文条件下，满足计算水域的水质目标要求时，该

5、水域所能容纳的某种污染物的最大数量。注：又称纳污能力。来源：GB/T 251732010，3.3，有修改1DB32/T 454220233.6边界水质浓度值boundary pollutant concentration水功能区或计算河段起始断面的某种污染物浓度值。来源：GB/T 251732010，3.5，有修改3.7污染带pollution zone由于排污口排污造成的水体水质浓度超过该水体水质目标的水域。3.8过渡带transition zone由于相邻水功能区水质目标差异形成的从上游水功能区至下游水功能区水质逐渐达标的空间过渡区。3.9不均匀系数nonuniformity coeffi

6、cient反映水体中污染物分布不均匀特性的一个参数。3.10环境敏感目标environmentally sensitive target依法设立的各级各类保护区域和对建设项目产生的环境影响特别敏感的区域。3.11控制断面达标法control section compliance method保证控制断面水质达标时河网区水环境容量的计算方法。3.12总体达标法overall compliance method保证水功能区水质达标时河网区水环境容量的计算方法。4核定工作流程水环境容量核定工作流程见图 1。2DB32/T 45422023图 1 水环境容量核定工作流程图3DB32/T 4542202

7、35资料搜集调查5.1资料搜集需要调查收集的基本资料主要包括以下内容：a）水文资料：河流及湖库的流量、流速、比降、水位等；b）水利工程（闸站等）及其调度资料；c）水质资料：河流及湖库水功能区、考核断面等控制断面的水质现状等；d）区域污染源及入河排污口资料：水体的排污口分布、排放量、污染物浓度、排放方式、排放规律以及排污口所对应的污染源等；e）河流的横断面、纵剖面及长度资料，湖（库）水下地形资料等；f）水功能区划，考核断面等水环境敏感目标分布及水质目标。5.2污染物种类、入河量确定及排污口概化5.2.1污染物种类根据区域社会经济现状及规划产业布局要求，分析区域内影响水功能区水质的主要污染物，确定

8、为河网水功能区水环境容量核定的主要污染物。5.2.2入河量的确定点源污染物入河量的确定宜采用实测入河排污口的水量、水质计算得到；面源污染物入河量的确定需根据汇水区域所有污染物排放量及入河系数订正计算得到。5.2.3排污口概化应根据不同污染物种类分别进行排污口概化。当具有多个排污口、排污量较大且相距较近时，应进行排污口概化。多个排污口概化方法见图 2，图 2 中的号、号、号排污口可合并为一个概化排污口，概化的原则为：a）污水处理厂入河排污口应作为排污量较大的污染源进行概化；b）当工业企业排污量超过单元总量的 10%时，应作为排污量较大的污染源进行概化；c）种植、分散养殖、径流等污染物排放量较大的

9、面源也可进行概化排污口；d）其他排污口若距离较近，可进行排污口概化。4DB32/T 45422023标引序号说明：X 概化排污口到控制断面的距离；X1 号概化排污口到控制断面的距离；X2 号概化排污口到控制断面的距离；X3 号概化排污口到控制断面的距离。图 2 排污口概化示意图概化排污口到控制断面的距离计算公式见式（1）：X=Q 1C 1 X 1+Q 2C 2 X 2+Q nC n X nQ 1C 1+Q 2C 2+Q nC n（1）式中：X 概化排污口到控制断面的距离，单位为米（m）；Q1 第 1 个排污口（或支流口）的水量，单位为立方米每秒（m3/s）；C1 第 1 个排污口（或支流口）的

10、污染物浓度，单位为毫克每升（mg/L）;X1 第 1 个排污口（或支流口）到控制断面的距离，单位为米（m）；Q2 第 2 个排污口（或支流口）的水量，单位为立方米每秒（m3/s）；C2 第 2 个排污口（或支流口）的污染物浓度，单位为毫克每升（mg/L）;X2 第 2 个排污口（或支流口）到控制断面的距离，单位为米（m）；Qn 第 n 个排污口（或支流口）的水量，单位为立方米每秒（m3/s）；Cn 第 n 个排污口（或支流口）的污染物浓度，单位为毫克每升（mg/L）；Xn 第 n 个排污口（或支流口）到控制断面的距离，单位为米（m）。6水环境容量计算方法确定6.1水环境容量模型6.1.1零维模

11、型适用范围较小的水体，该水体范围内污染物能基本均匀混合。6.1.2一维模型污染物在河段垂向及横向上均匀混合，可采用河流一维模型计算水体水环境容量。6.1.3二维模型污染物在水体垂向均匀混合、横向非均匀混合，可采用二维模型计算水体水环境容量。5DB32/T 454220236.1.4三维模型污染物在水体垂向及横向非均匀混合，可采用水体三维模型计算水体水环境容量。6.2水环境容量计算方法6.2.1中小型河网6.2.1.1控制断面达标法构建河网区水环境数学模型，计算各情景下控制断面水质值，控制断面水质达标时概化排污口的最大允许排污量之和即为河网区水环境容量值。采用控制断面达标法计算河网区水环境容量时

12、，应注意以下方面：a）边界水质浓度值应采用其水功能区水质目标，水文边界值应采用 90%保证率的设计水文条件；b）污染物综合降解系数的确定具体见 7.3。6.2.1.2总体达标法总体达标法计算河网区水环境容量宜构建河网区非稳态水环境数学模型，根据河网区水功能区水质目标、设计水文条件及污染物综合降解系数，采用完全混合模型计算各时间各空间单元的水环境容量，经时间和空间求和得到河网区水环境容量值。采用总体达标法计算河网区水环境容量时，应注意以下方面：a）对于劣质水与优质水连接的水功能区，为消除水质目标不衔接水体的影响，应扣除过渡带的水环境容量，过渡带确定方法见 8.3.3；b）应采用往复流权重订正的总

13、体达标法。6.2.2长江江苏段长江江苏段水环境容量应采用控制断面达标法计算，构建长江江苏段计算区域二维或三维水环境数学模型，计算得到控制断面水质达标时概化排污口的最大允许排污量即为水环境容量。采用控制断面达标法计算长江江苏段水环境容量时，应注意以下方面：a）计算区域应根据对控制断面水质影响的区域确定；b）计算区域边界水质值应采用水功能区水质目标，水文边界值应采用 90%保证率的设计水文条件值；c）污染物综合降解系数的确定具体见 7.3；d）入江排污口概化时主要考虑入江支流及入江直排污染源，并考虑入江面污染源影响。6.2.3太湖、洪泽湖太湖、洪泽湖水环境容量应采用控制断面达标法计算，构建湖体及计

14、算区域二维或三维水环境数学模型，计算得到控制断面水质达标时概化排污口的最大允许排污量即为水环境容量。采用控制断面达标法计算太湖、洪泽湖水环境容量时，应注意以下方面：a）计算区域应根据对控制断面水质影响的区域确定；b）计算区域边界水质浓度值应采用水功能区水质目标，水文边界值应采用风向风速联合频率影响下的湖（库）水流条件及入湖支流 90%保证率的设计水文条件值；c）污染物综合降解系数的确定具体见 7.3；d）入湖排污口概化时主要考虑入湖支流及入湖直排污染源，并考虑入湖面污染源影响。6DB32/T 454220236.3水环境容量计算6.3.1中小型河网6.3.1.1控制断面达标法一般可采用河流一维

15、水环境数学模型计算中小型河网区水环境容量，计算公式参见 HJ 2.32018中的 E.4。必要时或有条件的情况下可采用二维或三维模型。6.3.1.2总体达标法6.3.1.2.1单向流计算公式单向流中小型河网区水环境容量时采用式（2）、式（3）：W=j=1n i=1365ij W ij（2）W ij=8.64 10-2Q 0ij(C sij-C 0ij)+10-6 KV ijC sij（3）式中：W 水环境容量，单位为吨每年（t/a）；n计算单元个数；i时间，单位为天（d）；j空间，单位为米（m）；ij 不均匀系数，无量纲数，ij（0，1（其参考值见附录 B）；Wij 计算中的最小空间计算单元和

16、最小时间计算单元的水环境容量，单位为吨每天（t/d），计算中最小空间计算单元为河段（河段为两节点之间的河道）；最小时间计算单元为天；Q0ij 设计水文条件下的流量，单位为立方米每秒（m3/s）；Vij 设计水文条件下的水体体积，单位为立方米（m3）；Csij 功能区水质目标，单位为毫克每升（mg/L）；C0ij 上游来水污染物浓度，单位为毫克每升（mg/L）；K污染物综合降解系数（其参考值见附录 A），单位为每天（d-1）。6.3.1.2.2往复流计算公式对于中小型河网往复流地区，采用往复流权重订正的总体达标法，具体如下：W 往=W 正+W 反（4）W 正=j=1n i=1Aij W ij正（

17、5）W 反=j=1n i=1Bij W ij反（6）式中：W 往 往复流水环境容量，单位为吨每年（t/a）；W 正 正向流时水环境容量，单位为吨每年（t/a）；W ij正 正向流时最小空间计算单元和最小时间计算单元的水环境容量，单位为吨每天（t/d）；W 反 反向流时水环境容量，单位为吨每年（t/a）；W ij反 反向流时最小空间计算单元和最小时间计算单元的水环境容量，单位为吨每天（t/d）；A正向流计算时间段天数。7DB32/T 45422023B反向流计算时间段天数。W ij正 计算公式为：W ij正=8.64 10-2Q ij正(C sij-C ij正)+10-6 K 正V ij正C s

18、ij（7）Q ij正 设计水文条件下正向流时的流量，单位为立方米每秒（m3/s）；C ij正 正向流时上游来水污染物浓度，单位为毫克每升（mg/L）；K 正 正向流时污染物综合降解系数，单位为每天（d-1）；V ij正 设计水文条件下正向流时的水体体积，单位为立方米（m3）；C sij 水（环境）功能区水质目标，单位为毫克每升（mg/L）。W ij反 计算公式为：W ij反=8.64 10-2Q ij反(C sij-C ij反)+10-6 K 反V ij反C sij（8）式中：Q ij反 设计水文条件下反向流时的流量，单位为立方米每秒（m3/s）；C ij反 反向流时上游来水污染物浓度，单位为

19、毫克每升（mg/L）；K 反 反向流时污染物综合降解系数，单位为每天（d-1）；V ij反设计水文条件下反向流时的水体体积，单位为立方米（m3）。6.3.2长江江苏段长江江苏段水环境容量计算采用河流二维或三维水环境数学模型，计算公式参见 HJ 2.32018。6.3.3太湖、洪泽湖太湖、洪泽湖水环境容量计算采用非均匀混合的二维或三维水环境数学模型，计算公式参见 HJ 2.32018。7模型参数确定7.1设计水文条件确定7.1.1中小型河网中小型河网区计算区域的边界宜选取在有水文（位）站、闸站等可获取边界水文条件的区域，或采用流域水环境数学模型计算其边界水文条件值。流域水环境数学模型计算时需要采

20、用 90%保证率的设计水文条件下的降水量资料及边界来水量资料。7.1.2长江江苏段长江江苏段计算区域设计水文条件可采用两种方法获取：a）构建大通站至入海口的水动力数学模型，基于三峡大坝建设后大通站的长序列水文资料，叠加大通站以下各入江支流汇入流量，综合考虑南水北调、引江济淮、引江济太等工程及沿岸取水口引调水影响，计算得到长江江苏段各计算区域 90%保证率的设计水文条件；b）根据长江江苏段现有 10 个潮位站（马鞍山、南京、镇江、江阴、天生港、三江营、营船港、徐六泾、白茆、杨林）的长序列潮位资料，计算得到三峡大坝建设后的 90%保证率下长江江苏段的设计水文条件。8DB32/T 454220237

21、.1.3太湖、洪泽湖太湖、洪泽湖的水文条件主要取决于风场及入湖河流的水文条件，由风场联合频率及入湖河流流量共同确定其设计水文条件。风场采用长序列风场资料求得风向风速联合频率，入湖河流设计水文条件的取值同河网（见 7.1.1），基于风向风速联合频率及入湖河流设计水文条件，通过湖泊水动力数学模型可计算得到湖流场的设计水文条件。7.2边界水质条件确定边界水质条件宜采用水功能区水质目标值。7.3污染物综合降解系数确定污染物综合降解系数按以下方法确定。a）类比法。根据计算区域水力特性、污染状况及地理、气象条件，采用相似地区已有污染物综合 降解系数值类比得到。b）室内实验室率定法。在静水（或动水、或考虑水

22、生生物的影响）条件下，根据不同水体特点（河宽、水深等）进行野外采样及室内水质分析，求解污染物综合降解系数。c）原位水文水质同步监测率定法。对计算区域污染源、水量、水质进行同步监测，构建计算区域水环境数学模型，对计算区域的模型参数进行同步率定验证，当计算值与实测值误差满足要求时可求得计算区域的水动力参数及污染物综合降解系数值。污染物综合降解系数参考值见附录 A。7.4不均匀系数确定在采用总体达标法计算河网区水环境容量时需采用不均匀系数对计算结果进行订正，不均匀系数取值可参考附录 B。8水环境容量核定8.1中小型河网区水环境容量核定中小型河网区水环境容量核定时需比较总体达标法及控制断面达标法计算得

23、到的区域水环境容量值，采用较小者作为中小型河网区水环境容量的核定值。8.2长江江苏段、太湖及洪泽湖水环境容量核定根据 6.2.2 和 6.2.3 的方法，计算得到长江江苏段、太湖及洪泽湖的水环境容量。在长江江苏段、太湖及洪泽湖的水环境容量核定时需考虑以下内容：a）确保考核断面水质达标；b）满足入湖（江）污染带长度（见 8.3.1）及污染带面积（见 8.3.2）的控制要求，污染带应采用二维或三维水环境数学模型进行计算；对于存在环境敏感区的水体，应基于敏感区水体的水质要求控制污染带长度及面积；c）基于前述两点的约束，对区域各概化排污口的最大允许排污量求和即为核定得到的长江江苏段、太湖及洪泽湖的水环

24、境容量。9DB32/T 454220238.3污染带长度及面积、过渡带的确定8.3.1污染带长度确定太湖、洪泽湖及长江江苏段的入湖（江）污染带长度不宜超过 1 000 m，在满足排污口形成的污染带范围控制条件下，对区域各概化排污口的最大允许排污量求和即为核定得到的水环境容量。8.3.2污染带面积确定太湖、洪泽湖及长江江苏段的污染带面积不宜超过 3 km2。可采用式（9）计算污染带控制面积：A a=A 0200()km2,A 0 600 km2 3()km2,A 0 600 km2（9）式中：A a 污染带控制面积，单位为平方千米（km2）；A 0 计算水域面积，单位为平方千米（km2）。8.3

25、.3过渡带确定总体达标法中的过渡带长度计算见式（10）：x=86 400ukln(C 0C)（10）式中：x 过渡带长度，单位为米（m）；C0上游水质目标浓度，单位为毫克每升（mg/L）；C 下游水质目标浓度，单位为毫克每升（mg/L）；u 流速，单位为米每秒（m/s）；k 污染物综合降解系数，单位为每天（d-1）。10DB32/T 45422023附录A（资料性）污染物综合降解系数参考值A.1太湖流域水体（河网区河流）水质综合降解系数参考值太湖流域（河网区河流）不同流速水深比下 COD Mn、NH3N 综合降解系数参考值，见表 A.1。表 A.1 太湖流域（河网区河流）不同流速水深比下水质综

26、合降解系数参考值（u/h）/s-1K（COD Mn）/d-1K（NH3N）/d-1 注：u 为流速，单位为米每秒（m/s）；h 为水深，单位为米（m）。0.0010.0300.0190.0580.0100.0370.0310.0600.0350.1480.0320.1050.0610.0900.0810.1550.0700.1900.0910.1200.0860.2280.080.1700.1210.1500.1360.2330.1080.180A.2太湖流域以外地区（河网区河流）水质综合降解系数参考值水体在不同流速水深比下 COD Mn、NH3N 综合降解系数参考值，见表 A.2。表 A.2

27、 太湖流域以外地区（河网区河流）水体不同流速水深比下水质综合降解系数参考值（u/h）/s-1K（COD Mn）/d-1K（NH3N）/d-10.0010.0300.0150.0230.0130.0510.0310.0600.0170.0760.0420.0760.0610.0900.0590.1180.0570.1060.0910.1200.1200.1790.1080.1920.1210.1500.1780.2390.1520.185A.3中小型湖库水质综合降解系数参考值中小型湖库在不同流速水深比下 COD Mn、NH3N 综合降解系数参考值，见表 A.3。表 A.3 中小型湖库在不同流速水

28、深比下水质综合降解系数参考值（u/h）/s-1K（CODMn）/d-1K（NH3N）/d-10.0010.0300.0400.1800.0300.1000.0310.0600.0700.1800.0600.1700.0610.0900.0700.1800.0600.1700.0910.1200.0700.1130.0600.1190.1210.1500.0700.1300.0600.120A.4长江江苏段水质综合降解系数、污染物扩散系数参考值长江江苏江段水质综合降解系数、污染物扩散系数参考值，见表 A.4。11DB32/T 45422023表 A.4 长江江苏江段水质综合降解系数、污染物扩散系

29、数参考值江段名称南京江段镇扬江段靖江张家港江段南通江段纵向扩散系数（Ex）m2/s60.060.0120.060.0120.060.0横向扩散系数（Ey）m2/s0.60.60.60.6CODMn综合降解系数（K）d-10.200.250.300.200.250.20NH3N 综合降解系数（K）d-10.180.180.220.180.200.1812DB32/T 45422023附录B（资料性）河网区水环境容量不均匀系数参考值B.1河流河流不均匀系数参考值，见表 B.1。表 B.1 河流不均匀系数参考值河宽m05050100100150150200不均匀系数0.81.00.60.80.40.60.10.4B.2湖（库）湖（库）不均匀系数参考值，见表 B.2。表 B.2 湖（库）不均匀系数参考值面积km25550505005001 000不均匀系数0.601.000.400.600.110.400.090.1113DB32/T 45422023参 考 文 献1 GB 3838 地表水环境质量标准2 GB/T 25173 水域纳污能力计算规程3 HJ 2.32018 环境影响评价技术导则 地表水环境4 SL 219 水环境监测规范5 SL 395 地表水资源质量评价技术规程6 建设项目环境影响评价分类管理名录（2021 年版）（中华人民共和国生态环境部令第 16 号）14