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水环境容量计算方法研究(1)程力学毕业论文(2)

2014-03-05 01:00

2　计算实例与方法比较

取4月份保证率为75%的流量系列及1987年的排污口排污资料，分别用三种方法进行计算。对于渭河干流从林家村到华县水文站约315 km区段进行计算，各功能区段的划分及水质标准依陕西环保局的规定而定^［4］。计算中各系数取值如下：林家村至咸阳，k₁=0.38（d^-1），k₃=0.2；咸阳至华县水文站，k₁=1.00（d^-1），k₃=0.25；流速随流量而变,计算公式由相关分析得到。计算结果见表1。

表1　环境容量计算结果表　　　t/d

　可以看出，段首控制方法计算得到的环境容量略小于段尾控制方法的计算结果，这是与预期相符合的。因为段首控制的计算使全段水质高于标准，而段尾控制使全段略低于标准，所以才有以上结果。这两组值的差别因排污口的多少而变化。当把功能区段无限划分，即假定排污口有无限多个，且均匀分布时，用极限的原理求得这两种方法的计算结果是相等的。因q_i相对于q_i很小，故在求极限的过程中略去。对于这两种方法，其功能区段段首的稀释容量是相等的，故只对自净容量e_z进行比较即可。
　　对于段尾控制：

利用倒代换，令t=1/n，则上式变为：

利用罗必达法则求极限得:

　　　　　　　　　　　　　　　　(12)

　　对于段首控制(类似于段尾控制)：

　

利用倒代换,令t=1/n,而后再利用罗必达法则求极限得:

　　　　　　　　　　　　　　　　(13)

　　从以上推导可以看出，两种方法求得的自净容量的极限值也是相等的。在这两种方法计算环境容量的过程中，环境容量只与排污口的位置及排放方式等因素有关，而与排放浓度无关。结合各排污口的排放量m_i=q_i*c_i可以得出各排污口应削减量，即：

δm_i=m_i-e_i

　　采用功能区段段末控制方法求得的环境容量，虽受排污口数目及位置的影响，但总的来说还是比较大的,因为该方法的计算中超标量往往很大,超标区段较长,尤其对于排污总量大的排污口。按排污总量进行削减是很不合理的，但是，可以通过经济效益分析，利用其它的优化分配方案分配最终断面的容量值，必将取得满意的结果，这尚需进一步研究。

3         结　论

段首控制方法，因其控制非常严格，所以适用于对水质要求高、经济发达、污染治理能力强的地区，或水质较好的源头地区，该方法的适用对象应为污染较轻或旨在改善水质条件的地区。

　　段尾控制方法对水质的要求略低于标准，所以适用于污染较严重、经济不太发达的地区，使用该方法的目的在于控制污染，而并非改善水质。
　　现阶段关中地区污染治理过程中可将功能区段分为高功能段和低功能段。 对于高功能段采用段首控制， 对于低功能段可采用段尾控制。 这样就能在发展经济的同时对环境污染施行控制，逐步达到改善的目的。
　　功能区段段末控制方法适用于对特定区段水质有很高要求而对其它区段不限制的地区，在特定段段首处严格限制水质，其它段任意排放，只要满足特定段段首要求即可，特定段内不许排污。该方法面向污染十分严重而又急需用水的地区。从长远角度看，该方法不可取，但在我国目前情况下还是很实用的。该方法中的最终断面容量分配方案尚待进一步研究。

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