GB T 25173-2010 水域纳污能力计算规程.pdf

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1、ICS 13.020 Z 05 道昌中华人民主t/、和国国家标准GB/T 25173-2010 水域纳污能力计算规程Code of practice for computation on allowable permitted assimilative capacity of water bodies 2010-09-26发布2011-01-01实施暂且E南阳中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 25173-2010 目次前言.m l 范围.2 规范性引用文件3 术语和定义.4 基本程序.25 河流纳污能力数学模型计算法.3 6 湖(库)纳污能力数学模型计

2、算法.4 7 水域纳污能力污染负荷计算法.8 合理性分析与检验附录A(资料性附录)数学模型及参数I GB/T 25173-2010 目。吕本标准的附录A为资料性附录。本标准由中华人民共和国水利部提出并归口。本标准主要起草单位:长江流域水资源保护局。本标准主要起草人:洪一平、程晓冰、袁弘任、石秋池、穆宏强、刘平、敖良桂、吴国平。阳山GB/T 25173-2010 水域纳污能力计算规程1 范围本标准规定了水域纳污能力计算的技术要求、基本程序、方法以及成果的合理性分析与检验。本标准适用于江河、湖泊、水库、运河、渠道等己划定水功能区的地表水域有机污染物的纳污能力计算。尚未划定水功能区的水域可参照执行。

3、2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SL 219-1998 水环境监测规范SL 278-2002 水利水电工程水文计算规范SL 395-2007 地表水资源质量评价技术规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 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，根据水资源的自然条件和开发利用现状，按照流域综

4、合规划、水资源保护规划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。注z水功能区采用一、二两级区划的分级分类系统。一级水功能区分为保护区、保留区、缓冲区和开发利用区四级，二级水功能区在开发利用区中划分为饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区七类。3.2 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的水质保护目标。3.3 水域纳污能力permi

5、ssible pollution bearing 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，该水域所能容纳的某种污染物的最大数量。3.4 水质目标法度值target concentration of water quality 与水功能区水质目标对应的某种污染物浓度限值，用C，表示。3.5 初始浓度值initial concentration 水功能区或计算河段起始断面的某种污染物浓度值，用Co表示。1 G/T 25173-2010 3.6 河流river 江河、渠道和运河的总称。3. 7 湖(库)lake 湖泊和水库的总称。3.8 污染

6、物入河量pollution load entering water body 直接或通过沟、渠、管道等设施进入河流、湖(库)的污染物数量。3.9 数学模型计算法mathematical model method 根据水域特性、水质状况、设计水文条件和水功能区水质目标值，应用数学模型计算水域纳污能力的方法。3.10 污染负荷计算法pollution load method 根据影响水功能区水质的陆域范围内入河排污口、污染源和经济社会状况，计算污染物人河量，确定水域纳污能力的方法。4 基本程序4. 1 数学模型计算法程序宜按下列程序进行za) 水功能区基本资料的调查收集和分析整理;b) 根据规划和

7、管理需求，分析水域污染特性、人河排污口状况，确定计算水域纳污能力的污染物种类;c) 确定设计水文条件;d) 根据水域扩散特性，选择计算模型;e) 确定C.和C.值;f) 确定模型参数Fg) 计算水域纳污能力ph) 合理性分析和检验。4.2 污染负荷计算法程序4.2. 1 分类污染负荷计算法可分为实测法、调查统计法和估算法。4.2.2 实测法宜按下列程序进行:a) 根据规划和管理要求，确定计算水域纳污能力的污染物;b) 根据入河排污口的排放方式，拟定人河排污口监测方案;c) 实测人河排污口水量和污染物浓度;d) 计算污染物人河量，确定水域纳污能力Ee) 合理性分析和检验。4.2.3 调查统计法宜

8、按下列程序进行za) 根据规划和管理要求，确定计算水域纳污能力的污染物;2 GB/T 25173-2010 b) 调查统计污染源及其排放量;c) 分析确定污染物入河系数;d) 计算污染物入河量，确定水域纳污能力;e) 合理性分析和检验。4.2.4 估算法宜按下列程序进行:a) 根据规划和管理要求，确定计算水域纳污能力的污染物;b) 调查影响水功能区水质的陆域范围内人口、工业产值、第三产业年产值等;c) 调查分析单位人均、万元工业产值和第三产业万元产值污染物排放系数;d) 估算污染物排放量;e) 分析确定污染物入河系数;f) 计算污染物入河量，确定水域纳污能力;g) 合理性分析和检验。5 河流纳

9、污能力数学模型计算法5. 1 一般规定5. 1. 1 采用数学模型计算河流水域纳污能力，应根据污染物扩散特性，结合我国河流具体情况，按计算河段的多年平均流量Q将计算河段划分为以下三种类型:-一-Q二三150m3/s的为大型河段;-一-15m3 /sO)CpQp _(U X x/1 1T C(x)= expl一一C1-N)l+C。( A. 14 ) r (Q+Qp)N-r2Ex ) 其中，N为中间变量，按式CA.15)计算zN=.j1十4KEx/u;CA. 15 ) 式中zCCx)上、CCx)f分别为涨、落潮的污染物浓度，单位为毫克每升(mg/L); 其余符号意义同前。相应的水域纳污能力按式(A

10、.1日计算:M=!Q上CC，- C(x) 1:) lQ下(C，一C(x)下), 工O ( A. 16 ) 式中zQ上、Q下一一分别为计算水域涨潮、落潮的平均流量，单位为立方米每秒(m/s);其余符号意义同前。A.2 湖(库)纳污能力计算模型A. 2.1 湖(库)均匀混合模型适用于污染物均匀混合的小型湖(库)。其计算模型为:a) 污染物平均浓度按式(A.17)计算:C(t) =旦土主立十Ic些土旦斗exp(-Kht) KhV飞bKhV) 、，月iTEA A ，、其中Kh=号+K C A. 18 ) mo =COQL . C A. 19 ) 式中:Kh一一中间变量，单位为负一次方秒O/s); Ch

11、一一湖(库)现状污染物浓度，单位为毫克每升(mg/L); mo一一湖(库)入流污染物排放速率，单位为克每秒Cg/s);V一一设计水文条件下的湖(库)容积，单位为立方米(旷); QL一一湖(库)出流量，单位为立方米每秒(m3/s);t-一一计算时段长，单位为秒(s); C(t)一一计算时段t内的污染物浓度，单位为毫克每升(mg/L); 其余符号意义同前。b) 当流入和流出湖(库)的水量平衡时，小型湖(库)的水域纳污能力按式(A.20)计算:11 GB/T 25173一2010M= (C, - Co)V . ( A. 20 ) 式中符号意义同前。A.2.2 湖(库)非均匀混合模型造用于污染物非均匀

12、混合的大、中型湖(库)。当污染物入湖(库)后，污染仅出现在排污口附近水域时，按式(A.21)计算水域纳污能力:IK品，2 M = (C, - Co ) exp 一一L1 Qp r飞2Qp p . ( A. 21 ) 式中z一一扩散角，由排放口附近地形决定。排放口在开阔的岸边垂直排放时，=;湖(库)中排放时，=2; hL一一扩散区湖(库)平均水深，单位为米(m); r一一计算水域外边界到入河排污口的距离，单位为米(m); 其余符号意义同前。A.2.3 湖(库)富营养化模型12 适用于富营养化型湖(库)。其计算模型如下:a) 狄龙模型按式(A.22)计算:式中zL。(1-Ro) p=p， p( A

13、. 22 ) 卢hRp=1-E . ( A. 23 ) 人卢=Q./V. ( A. 24 ) P一一湖(库)中氮、磷的平均浓度，单位为克每立方米(g/m3); Lp-一-年湖(库)氮、磷单位面积负荷，单位为克每平方米年(g/m2 a); F一一水力冲刷系数，单位为负一次方年(1/a) ; Q.-湖(库)年出流水量，单位为立方米每年(m3/a); Rp 氮、磷在湖(库)中的滞留系数，单位为负一次方年(1/a); w出一一年出湖(库)的氮、磷量，单位为吨每年(t/a) ; W入一一年人湖(库)的氮、磷量，单位为吨每年(t/a) ; 其余符号意义同前。b) 湖(库)中氮或磷的水域纳污能力按式(A.2

14、5)计算:式中zMN =L, A ( A. 25 ) P品。L.=一一一一.一( A. 26 ) (1 -Rp)V MN-一一氮或磷的水域纳污能力，单位为吨每年(t/a) ; L，一一-单位湖(库)水面积，氮或磷的水域纳污能力，单位为毫克每平方米年(mg/m2 a); A一一湖(库)水面积，单位为平方米(m2); P，一一为湖(库)中磷(氮)的年平均控制浓度，单位为克每立方米(g/旷); 其余符号意义同前。c) 对于湖(库)湾的水域纳污能力计算，可采用合田健模型，按式(A.27)计算:MN =2. 7 X 10-6C. H(QjV十10/Z) S . ( A. 27 ) 式中zMN一一磷或氮的

15、水域纳污能力，单位为吨每年(t/a) ; GB/T 25173-2010 2.7X10-S-一换算系数;C，一一水质目标值，单位为毫克每升(mg/L); H一一湖(库)平均水深，单位为米(m); Z一一湖(库)计算水域的平均水深，单位为米(m); 10/Z一一沉降系数，单位为负一次方年O/a); S一一不同年型平均水位相应的计算水域面积，单位为平方千米(kmZ); 其余符号意义同前。A.2.4 湖(库)分层模型适用于温度分层的湖(库)。其计算模型如下:a) 污染物浓度按下列公式计算:1) 分层期(0t/86400tl)按式(A.28)计算:C1 = CPE?_:dVE _ (CPEQpdVE_

16、=-K皿CM(1】)也exp(-K皿t)(A. 28 ) K hE K也其中Cum = C PH ?_PH /V E _ (CPH QPH /V E - K hE CMO-l) ) 以1)-T/巳xp(-KhHt) ( A.29 ) Kf也KhEQpE , K k皿=一二十一一一一(A. 30 ) VE 86400 K = ?_PH + -,-K H一一+( A. 31 ) VH 86400 2) 非分层期(t1t/86400tz)按式(A.32)计算:_ CpQp/V (CpQp/V - KhCT(I) M(i)一一一-P-P T.T -11) / exp(- Kht) ( A. 32 )

17、K h Kh :;-1 h 其中CM(O) =Ch . ( A. 33 ) 。DK Kh = :-:十(A. 34 ) V 86400 公式(A.28)(A. 34)中:CE一一，分层湖(库)上层污染物的平均浓度，单位为毫克每升(mg/L); CPE -向分层湖(库)上层排放的污染物浓度，单位为毫克每升(mg/L); QpE一一排入分层湖(库)上层的废水量，单位为立方米每秒m3/s);VE一一分层湖(库上层体积，单位为立方米(旷); K hE ，KhH一一中间变量;CM一一分层湖(库非成层期污染物平均浓度，单位为毫克每升(mg/L); tj一一一分层期天数，单位为天(d);tz一一分层期起始时

18、间到非分层期结束的天数，单位为天(d); CH一一分层湖(库)下层污染物的平均浓度，单位为毫克每升(mg/L); CPH一一向分层湖(库)下层排放的污染物浓度，单位为毫克每升(mg/L); QpH一一排入分层湖(库)下层的废水量，单位为立方米每秒(旷/s); VH一一分层湖(库)下层体积，单位为立方米(旷); Kh一一中间变量;CT一一分层湖(库)上、下层混合后污染物的平均浓度，单位为毫克每升(mg/L); Ch一一湖(库)中污染物现状浓度，单位为毫克每升(mg/L); 下标l时间序列号;13 GB/T 25173-2010 其余符号意义同前。b) 相应的水域纳污能力按式CA.35)计算:M

19、=lCCE(l)十CHll) V , l CM(l) V , zu nd A 月期刊川层E分分-F斗寸式中符号意义同前。A.3 模型参数的确定A. 3.1 水功能区水质目标浓度C，值应根据水功能区的水质目标、水质状况、排污状况和当地技术经济等条件确定。A.3.2 初始断面污染物浓度Co值应根据上一个水功能区的水质目标浓度值C，确定。A.3.3 综合衰减系数K可采用下列方法确定:a) 分析借用将计算水域以往工作和研究中的有关资料，经过分析检验后可以采用。元计算水域的资料时，可借用水力特性、污染状况及地理、气象条件相似的邻近河流的资料。b) 实测法选取一个顺直、水流稳定、无支流汇入、无入河排污口的

20、河段，分别在其上游CA点)和下游CB点)布设采样点，监测污染物浓度值和水流流速，按式CA.36)计算K值zK=卫一ln生. C A. 36 ) t:.X. CB 式中zt:. X 上下断面之间距离，单位为米Cm); CA一一上断面污染物浓度，单位为毫克每升Cmg/L); CB 下断面污染物浓度，单位为毫克每升Cmg/L); 其余符号意义同前。1) 对于湖(库)，选取一个人河排污口，在距入河排污口一定距离处分别布设2个采样点(近距离处:A点，远距离处:B点)，监测污水排放流量和污染物浓度值。按式CA.37)计算K值:2Qp 1- C K = ,p. ln :_A . C A. 37 ) HCr

21、-r)CB 式中zrA、rB一一一分别为远近两测点距排放点的距离，单位为米Cm); 其余符号意义同前。2) 用实测法测定综合衰减系数，应监测多组数据取其平均值。c) 经验公式法可采用怀特经验公式，按式CA.38)或式CA.39)计算:K =10. 3Q .49 C A.38 ) 或K=39.6P一0.34CA. 39 ) 式中zP一一河床湿周，单位为米Cm); 其余符号意义同前。14 d) 各地还可根据实际情况采用其他方法拟定综合衰减系数。A.3.4 横向扩散系数Ey可采用下列方法:a) 现场示踪实验估值法应按以下步骤进行:1) 示踪物质的选择。常用罗丹明-B或氧化物。2) 示踪物质的投放。可

22、用瞬时投放或连续投放。GB/T 25173-2010 3) 示踪物质的浓度测定。至少在投放点下游设两个以上断面，在时间和空间上同步监测。4) 计算扩散系数。可采用拟合曲线法。b) 经验公式估算法可按下列公式进行:1) 费休公式。按式(A.40)和式(A.41)计算:顺直河段:Ey = (0. 1 O. 2)H VgHJ . ( A.40 ) 弯曲河段:Ey =(0. 4 O. 8)HJi百了. ( A.41 ) 式中zEy一一水流的横向扩散系数，单位为平方米每秒(m2/s);H一一河道断面平均水深，单位为米(m); g一一重力加速度，单位为米每二次方秒(m/s2); J 河流水力比降。2) 泰

23、勒公式，适合于宽深比B/H100的河流，按式(A.42)计算:Ey = (0. 058H + 0.006 5B) .;gH了.( A.42 ) 式中zB 河流平均宽度，单位为米(m); 其余符号意义同前。A.3.5 纵向离散系数Ex可采用下列方法估算za) 水力因素法。通过实测断面流速分布，按式(A.43)计算:Ex=一垃qiZ二三三(车qiZ) 式中zZ分带宽度，可分成等宽，单位为米(m); hi -分带t平均水深，单位为米(m); qi 分带i偏差流量，qi=hi Z. Ui单位为立方米每秒(m3/s);Ui一一分带t偏差流速，二产Ui-U，单位为米每秒(m/s); 一一分带t的平均流速，

24、单位为米每秒(m/s); 其余符号意义同前。b) 经验公式估值法。可按下列公式计算:1) 爱尔德公式(适用河流). ( A.43 ) Ex =5. 93HVgHJ . ( A. 44 ) 2) 费休公式(适用河流)15 GB/T 25173-2010 Ex =0. 01lu2 B2 /(Hvg百了). . . ( A.45 ) 3) 鲍登公式(适用河口)Ex =0. 295uH . ( A. 46 ) 4) 迪奇逊公式(适用河口)Ex =1. 23U咀.( A.47 ) 式中:Umax ._.河口最大潮速，单位为米每秒Cm/s); 其余符号意义同前。16 OFON-的hF山NH阁。国华人民共和国家标准水域纳污能力计算规程GB/T 25173-2010 中每中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1.5字数32千字2010年12月第一次印刷开本880X12301/16 2010年12月第一版晤书号:155066. 1-40662 24.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价GB/T 25173-2010 2010年12月21日F002打印日期: