【正文】 數(shù)進(jìn)行訂正，將水體均勻混合的納污能力乘以不均勻系數(shù)，得出水體滿足一定控制條件下的水體納污能力，不均勻系數(shù)取值界于 0 和 1 之間。在太湖及洪16澤湖污染帶計(jì)算中考慮到風(fēng)場(chǎng)對(duì)湖流的形成及流態(tài)的作用，設(shè)計(jì)水文條件還考慮了風(fēng)向風(fēng)速聯(lián)合頻率訂正。太湖及洪澤湖選取正常蓄水位（興利水位） ，利用非穩(wěn)態(tài)二維水量水質(zhì)模型，對(duì)入湖排污口進(jìn)行概化，對(duì)每個(gè)入湖排污口計(jì)算不同風(fēng)向風(fēng)速下的污染帶長(zhǎng)度，根據(jù)污染帶長(zhǎng)度計(jì)算湖泊的納污能力。圖 23 某站湖泊水位湖泊容積關(guān)系曲線根據(jù)湖庫(kù)水位容積曲線，求得設(shè)計(jì)水位下的湖庫(kù)容積，從而求得湖庫(kù)設(shè)計(jì)水量。 湖泊（水庫(kù)）設(shè)計(jì)水文條件確定一般湖庫(kù)區(qū)，用水文統(tǒng)計(jì)方法，選取 90%保證率的月平均湖庫(kù)水位作為設(shè)計(jì)水位，建立湖庫(kù)區(qū)的水位庫(kù)容關(guān)系曲線，根據(jù) 90%保證率下的庫(kù)容作為湖庫(kù)計(jì)算的設(shè)計(jì)水文條件。表 24 各河網(wǎng)分區(qū) 90%和 75%保證率的典型年統(tǒng)計(jì)表流域名稱 太湖流域 沂沭泗 流域 里下河 流域 通南流域 秦淮河 流域 滁河流 域75%典型年 — 1997 2022 1976 1973 199290%典型年 1971 1981 1966 2022 1986 1986 長(zhǎng)江江蘇段設(shè)計(jì)水文條件確定根據(jù)大通站多年實(shí)測(cè)最小月平均流量系列，經(jīng)頻率分析計(jì)算得 90%保證率最小月平均流量為 7580m3/s。同時(shí)考慮江蘇水資源調(diào)度能力，增加計(jì)算了 75%保證率典型年的設(shè)計(jì)水文條件，在上述兩個(gè)設(shè)計(jì)水文條件下分別計(jì)算相應(yīng)的納污能力。各區(qū)水文資料分布情況見(jiàn)表 23。分別建立各河網(wǎng)區(qū)非穩(wěn)態(tài)水文模型進(jìn)行設(shè)計(jì)水文條件計(jì)算。表 22 太湖湖區(qū)水質(zhì)降解系數(shù)率定成果表參數(shù)名稱 數(shù)值 單位CODMn 降解系數(shù) 氨氮降解系數(shù) 1/d12 設(shè)計(jì)水文條件按照水利部《水域納污能力計(jì)算規(guī)程》的規(guī)定和針對(duì)江蘇水域的特點(diǎn)，確定相應(yīng)河網(wǎng)（河道）區(qū)、湖泊（水庫(kù)）及長(zhǎng)江江段的設(shè)計(jì)水文條件。 長(zhǎng)江江蘇段水質(zhì)降解系數(shù)根據(jù)近幾年長(zhǎng)江下游江段的同步水文水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，和水利部南京水文水資源研究所應(yīng)用衛(wèi)星（分辨率為 10 米的法國(guó) SPOT）對(duì)南京江段進(jìn)行多波段最大似然法確定的污染帶分布圖資料，綜合率定得出長(zhǎng)江江段水質(zhì)降解系數(shù)成果如表 21。由于不同的水利分區(qū)具有不同的水動(dòng)力特征，而水動(dòng)力條件對(duì)污染物的遷移和轉(zhuǎn)化會(huì)產(chǎn)生一定的影響。11 河網(wǎng)（河道）區(qū)水質(zhì)降解系數(shù)2022 年 至 2022 年 ， 積 累 了 太 湖 、 沿 江 地 區(qū) 較 大 范 圍 內(nèi) 四 次 野 外 同 步 率 定 實(shí) 驗(yàn) 。采用上述方法取得的研究成果在本次研究的各個(gè)水（環(huán)境）功能區(qū)中進(jìn)行了應(yīng)用，為江蘇省重點(diǎn)河湖各功能區(qū)水質(zhì)綜合降解系數(shù)的選取提供了依據(jù)。對(duì)河網(wǎng)（河道）區(qū)、長(zhǎng)江江段、湖庫(kù)區(qū)在內(nèi)的各個(gè)斷面進(jìn)行了水質(zhì)降解系數(shù)實(shí)驗(yàn)研究。（二）野外同步率定法：在試驗(yàn)小區(qū)中進(jìn)行污染源、水質(zhì)、水文同步測(cè)量，建立試驗(yàn)小區(qū)的水量水質(zhì)模型，對(duì)野外實(shí)測(cè)結(jié)果及模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合分析，得出試驗(yàn)小區(qū)的水質(zhì)降解系數(shù)，該降解系數(shù)為污染物在水體中被沉降、吸附、生物降解等物理化學(xué)綜合作用下的水質(zhì)降解系數(shù)，其數(shù)值與水體中溫度、污染物質(zhì)濃度、可生化性、流速等環(huán)境因子相關(guān)。 ② 引長(zhǎng)江水到內(nèi)河增加的稀釋納污能力計(jì)算公式為：10 式（ ）)(00CQWs??其中：W 為引長(zhǎng)江水增加的稀釋納污能力； 為長(zhǎng)江引水量； 為內(nèi)河水sC（環(huán)境）功能區(qū)劃水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)值； 為長(zhǎng)江水（環(huán)境）功能區(qū)劃水質(zhì)保護(hù)目標(biāo)0值。(3)以 8 個(gè)地級(jí)市為單元，對(duì)所屬概化排污口的允許排污量值進(jìn)行計(jì)算及累積。以各排污口允許排污量為基礎(chǔ)進(jìn)行向長(zhǎng)江排污產(chǎn)生的納污能力值計(jì)算，具體為：(1)計(jì)算出概化排污口在不同污染帶長(zhǎng)度下的允許排污量值。① 污染帶長(zhǎng)度控制法首先根據(jù)長(zhǎng)江沿線的工業(yè)污染源分布情況、主要入江支流排污口分布情況、沿江污水處理廠分布情況進(jìn)行入江排污口概化。 長(zhǎng)江江蘇段長(zhǎng)江江蘇段納污能力由兩部分組成：一為向長(zhǎng)江排污形成污染帶長(zhǎng)度的納污能力；二為引長(zhǎng)江水到內(nèi)河地區(qū)增加的稀釋納污能力。納污能力計(jì)算公式如下：9 式（）11bnjijjiWW??????????式中： 為湖泊納污能力； 為單個(gè)排污口在某一風(fēng)向風(fēng)速下的納污能力，ij并以混合帶面積大小控制； 為各個(gè)風(fēng)向風(fēng)速頻率；n 為排污口個(gè)數(shù)； 為不同j b風(fēng)向風(fēng)速頻率個(gè)數(shù)。ij?ij???0, ij? 式（）0()ijsijijijsijijQCKVC??納 污 能 力二、特大型湖泊特大型湖泊主要指太湖、洪澤湖，采用二維非穩(wěn)態(tài)水量水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，以正常蓄水位（興利水位）控制，考慮混合帶影響范圍，計(jì)算湖體納污能力。o2C 湖泊（水庫(kù)）區(qū)一、一般湖庫(kù)根據(jù)《水域納污能力計(jì)算規(guī)程》中規(guī)定的方法，計(jì)算湖庫(kù)的設(shè)計(jì)水位和相應(yīng)的設(shè)計(jì)庫(kù)容，進(jìn)行不均勻系數(shù)訂正后，確定一般湖庫(kù)的納污能力。8對(duì)于往復(fù)流地區(qū)，采用雙向流計(jì)算公式： 式（）ABWW??正 反其 中 ： A 為 正 向 流 計(jì) 算 時(shí) 間 段 天 數(shù) ， B 為 反 向 流 計(jì) 算 時(shí) 間 段 天 數(shù) 。 最 小 空 間 計(jì) 算 單 元 為 河 段 (河 段為 兩 節(jié) 點(diǎn) 之 間 的 河 道 )； 最 小 時(shí) 間 計(jì) 算 單 元 為 天 。ij?ij???0, ij? 式（）0()ijsijijijsijijQCKVC??納 污 能 力其中：K 為水質(zhì)降解系數(shù)，V ij 為斷面流速，C 0ij 為計(jì)算水域上游來(lái)水水質(zhì)，Csij 為計(jì)算區(qū)域的水質(zhì)目標(biāo)。 納污能力核定方法針對(duì)江蘇水域的特點(diǎn)，分為河網(wǎng)（河道）和湖泊（水庫(kù)）及長(zhǎng)江江段三種類型，分別采用相應(yīng)的方法核定納污能力。7第 2 章 江蘇省重點(diǎn)河湖納污能力核定水域納污能力，是指在一定的條件下，按確定的水質(zhì)目標(biāo)、來(lái)水水質(zhì)以及入河排污口(支流口)概化情況，依據(jù)水體稀釋和污染物自凈規(guī)律，利用數(shù)學(xué)水質(zhì)模型計(jì)算出的功能區(qū)允許最大容納的污染物量。然后參考江蘇省年鑒，進(jìn)行江蘇社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水文、水質(zhì)、污染源、水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)等的調(diào)查，根據(jù) 2022 年全國(guó)污染源普查資料（江蘇部分）以及 2022 年的污染源普查修訂資料，參考江蘇省水利廳在 20222022 年在全省開(kāi)展的兩次大規(guī)模入河排污口監(jiān)測(cè)資料以及近年來(lái)江蘇省水文局測(cè)定的入河排污口資料確定 2022 年污染物現(xiàn)狀入河量。 本文主要研究?jī)?nèi)容本論文依托江蘇省水利廳開(kāi)展的“江蘇省重點(diǎn)河湖 2022 年水（環(huán)境）功能區(qū)污染物限排總量研究”課題進(jìn)行。（3）長(zhǎng)江江蘇段長(zhǎng)江江蘇段共 418 公里長(zhǎng)。長(zhǎng)江流域；秦淮河；句容河；九圩港。（1）11 個(gè)省管湖泊太湖；洪澤湖；高郵湖；駱馬湖；石臼湖；滆湖；邵伯湖；長(zhǎng)蕩湖；白馬湖；固城湖；寶應(yīng)湖。 研究范圍本次研究范圍包括 13 條骨干河流的 89 個(gè)功能區(qū)，11 個(gè)省管湖泊的 24 個(gè)功能區(qū)及長(zhǎng)江江蘇段的 96 個(gè)功能區(qū)。 研究范圍及控制指標(biāo)本文依托江蘇省水利廳開(kāi)展的“江蘇省重點(diǎn)河湖 2022 年水（環(huán)境）功能區(qū)污染物限排總量研究”課題，以 2022 年 3 月 18 日江蘇省人民政府蘇政復(fù)[2022]29 號(hào)文正式批復(fù)的《江蘇省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》為基礎(chǔ)，確定了本次納污能力計(jì)算研究的范圍。于雷等人 [48]應(yīng)用二維水質(zhì)模型求解不均勻系數(shù)，分析了其計(jì)算結(jié)果，并在廣西紅水河某河段納污能力計(jì)算中得到了很好的效果。河網(wǎng)水環(huán)境容量計(jì)算方法方面，逄勇等 [41]建立了河網(wǎng)區(qū)水量、水質(zhì)計(jì)算模型，根據(jù)水環(huán)境容量計(jì)算公式，計(jì)算了鶴地水庫(kù)文官至石角段水環(huán)境容量；徐祖信等4[42]基于感潮河網(wǎng)的水動(dòng)力模型，針對(duì)潮汐河流的流動(dòng)情況，提出了對(duì)河段入流量Q0分四種情況進(jìn)行處理計(jì)算河網(wǎng)動(dòng)態(tài)水環(huán)境容量的方法； 關(guān)卉 [43]等考慮了同一水體有不同功能區(qū)劃時(shí)水環(huán)境容量的計(jì)算公式，并對(duì)九洲江廣東段水環(huán)境容量進(jìn)行了研究；羅縉 [44]等建立了平原河網(wǎng)區(qū)往復(fù)流河道水環(huán)境容量模型并對(duì)太湖流域蘇南地區(qū)部分河道的水環(huán)境容量進(jìn)行了計(jì)算；陳振洪 [45]針對(duì)感潮河段水流形式提出了雙向流模型。WASP模型可以模擬水文動(dòng)力學(xué)、河流一維不穩(wěn)定流、湖泊和河口三維不穩(wěn)定流、常規(guī)污染物和有毒污染物在水中的遷移和轉(zhuǎn)化規(guī)律，因此，這種水質(zhì)模型還被稱為萬(wàn)能水質(zhì)模型！很多學(xué)者針對(duì)不同類型的河流進(jìn)行了研究。它是在一維水質(zhì)模型的基礎(chǔ)上引申出來(lái)的。路雨等人 [33]以泉州市晉江流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，選取晉江流域內(nèi)6 條重要河流,劃分各級(jí)別功能區(qū)，選取一維水質(zhì)模型，以COD和氨氮作為污染指標(biāo)，設(shè)定相關(guān)水文條件及水質(zhì)目標(biāo)，計(jì)算了晉江流域的納污能力。周孝德、郭瑾瓏等 [22]提出了一維穩(wěn)態(tài)條件下計(jì)算水環(huán)境容量的三種方法，即段首控制 [23,24,25,26]、段尾控制 [27,28,29]和功能區(qū)末端控制 [30,31]三種計(jì)算方法。之后的研究，大多以水質(zhì)模型為基礎(chǔ)，建立水體納污3能力計(jì)算數(shù)學(xué)模式。其中涉及到的 EFDC 模型是一種三維地表水水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，可實(shí)現(xiàn)河流、湖泊、水庫(kù)、濕地系統(tǒng)、河口和海洋等水體的水動(dòng)力學(xué)和水質(zhì)模擬，是一個(gè)多參數(shù)有限差分模型。另外 Cerco [18]等人在研究切薩皮克灣富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)提出了 CEQUALICM 三維動(dòng)態(tài)富營(yíng)養(yǎng)化模型,該模型包括 22 個(gè)狀態(tài)變量，涉及湖泊物理特征、多種藻類、碳、氮、磷、硅和溶解氧等。目前 TMDL 計(jì)劃中使用頻率較大的水質(zhì)模型有QUAL2K、WASP、EFDC 以及 CEQUALICM[17]。由于水文條件的千變?nèi)f化以及納污能力計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性要求的提高，在水體的納污能力計(jì)算過(guò)程中產(chǎn)生了各種先進(jìn)的水質(zhì)模型。 國(guó)外研究情況早期歐美國(guó)家一般將同化容量 [5,6]的計(jì)算和負(fù)荷分配在同一過(guò)程中進(jìn)行，采用2隨機(jī)理論和系統(tǒng)優(yōu)化相結(jié)合方法研究。水域納污能力計(jì)算的研究方法主要有解析法 [1]、模型試錯(cuò)法 [2]、系統(tǒng)分析法 [3]、概率稀釋模型法 [4]。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀參考《水環(huán)境容量計(jì)算及應(yīng)用》 （逄勇、陸桂華等著） ，計(jì)算方法是水域納污能力的一個(gè)重要組成部分，其適當(dāng)與否直接影響著計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。2022 年江蘇省水利廳完成了全省 1320 個(gè)水（環(huán)境）功能區(qū)的納污能力及限排總量的核定工作，并在入河排污口論證、水（環(huán)境）功能區(qū)調(diào)整等工作中發(fā)揮了積極作用，通過(guò)對(duì)江蘇省重點(diǎn)河湖各功能區(qū)納污能力的計(jì)算研究，定量測(cè)算各水（環(huán)境）功能區(qū)的納污能力，為江蘇省更加科學(xué)合理地制定水資源保護(hù)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用和有效保護(hù)，促進(jìn)水資源保護(hù)由定性向定量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。隨著江蘇省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廢水排放量逐年增大，污染問(wèn)題日益突出，已嚴(yán)重影響江蘇省經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。目 錄I江蘇省重點(diǎn)河湖各功能區(qū)納污能力核定及合理性分析畢業(yè)論文目 錄前 言 I摘 要 IIAbstract III目 錄 IV第 1 章 緒論 1 研究的目的和意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 國(guó)外研究情況 1 國(guó)內(nèi)研究情況 2 研究范圍及控制指標(biāo) 4 研究范圍 4 水質(zhì)控制指標(biāo) 5 本文主要研究?jī)?nèi)容 5第 2 章 江蘇省重點(diǎn)河湖納污能力核定 7 納污能力核定方法 7 河網(wǎng) (河道）區(qū) 7 湖泊（水庫(kù)）區(qū) 8 長(zhǎng)江江蘇段 9 水質(zhì)降解系數(shù)率定 10 水質(zhì)降解系數(shù)率定方法 10 河網(wǎng)（河道）區(qū)水質(zhì)降解系數(shù) 10 長(zhǎng)江江蘇段水質(zhì)降解系數(shù) 11 太湖湖區(qū)水質(zhì)降解系數(shù) 11 設(shè)計(jì)水文條件 11 河網(wǎng)（河道）區(qū)設(shè)計(jì)水文條件確定 12 長(zhǎng)江江蘇段設(shè)計(jì)水文條件確定 14 湖泊（水庫(kù)）設(shè)計(jì)水文條件確定 15 不均勻系數(shù)確定 16 河網(wǎng)（河道）區(qū) 16 湖泊（水庫(kù)）區(qū) 16 納污能力核定成果 17第 3 章 江蘇省重點(diǎn)河湖入河污染量計(jì)算 20目 錄II 基礎(chǔ)資料 20 計(jì)算方法 24 區(qū)域排放量計(jì)算方法 24 區(qū)域入河量計(jì)算方法 27 功能區(qū)入河量計(jì)算方法 28 入河量計(jì)算成果 29 區(qū)域現(xiàn)狀污染物排放量計(jì)算成果 29 區(qū)域現(xiàn)狀污染物入河量計(jì)算成果 30 209 功能區(qū)現(xiàn)狀污染物入河量計(jì)算成果 32第 4 章 功能區(qū)納污能力、入河量結(jié)果合理性分析 34 功能區(qū)水質(zhì)超標(biāo)率分析 34 功能區(qū)削減率分析 34 功能區(qū)水質(zhì)超標(biāo)率與削減率對(duì)比分析 36第 5 章 總結(jié)與展望 37 總結(jié) 37 不足與展望 37參考文獻(xiàn) 39致 謝 43附錄 1 英文文獻(xiàn) 44附錄 2 英文文獻(xiàn)翻譯 54附錄 3 文獻(xiàn)綜述 631第 1 章 緒論 研究的目的和意義水是人類生存和發(fā)展不可替代的資源，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。江蘇是經(jīng)濟(jì)大省，工業(yè)發(fā)達(dá)，人口密集。根據(jù)《水法》的有關(guān)規(guī)定，開(kāi)展水功能區(qū)納污能力和限制污染物排放量核定工作，對(duì)有效保護(hù)水資源、防止水污染具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。確定水功能區(qū)現(xiàn)狀污染物入河量，是科學(xué)合理制定水污染控制規(guī)劃，強(qiáng)化水資源保護(hù)和水污染防治工作的基礎(chǔ)，也是校核水功能區(qū)劃的依據(jù)。但由于我國(guó)地域廣大，水體特性分異明顯，加深了水域納污能力計(jì)算方法研究的難度。制定一個(gè)能夠適用于不同水體納污能力計(jì)算的理論體系，從而推動(dòng)水資源保護(hù)工作的深化，是一個(gè)重要的課題。Ecker [7]、Liebman 等 [8]、Loucks 等 [9]將流量等參數(shù)作為確定性變量處理進(jìn)行水域納污能力的研究；Li 等 [10]在考慮了河流橫向混合不均勻性基礎(chǔ)上用優(yōu)化模型