DB32T 4542-2023河網(wǎng)水功能區(qū)水環(huán)境容量核定技術(shù)規(guī)范

ICS13.020.99CCSZ01江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T4542—2023河網(wǎng)水功能區(qū)水環(huán)境容量核定技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationforverificationofenvironmentalcapacityofwaterbodiesinwaterfunctionzonesofrivernetwork2023?09?22發(fā)布2023?10?22實(shí)施江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)布ⅠDB32/T4542—2023前言 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14核定工作流程 25資料搜集調(diào)查 46水環(huán)境容量計算方法確定 57模型參數(shù)確定 88水環(huán)境容量核定 9附錄A（資料性）污染物綜合降解系數(shù)參考值 11附錄B（資料性）河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量不均勻系數(shù)參考值 13參考文獻(xiàn) 14ⅢDB32/T4542—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由江蘇省生態(tài)環(huán)境廳提出并歸口。本文件起草單位：河海大學(xué)。1DB32/T4542—2023河網(wǎng)水功能區(qū)水環(huán)境容量核定技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了河網(wǎng)水功能區(qū)水環(huán)境容量的核定工作流程，資料搜集調(diào)查、水環(huán)境容量計算方法確定、模型參數(shù)確定、水環(huán)境容量核定的要求。本文件適用于江蘇省河網(wǎng)水功能區(qū)的水環(huán)境容量核定。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1河網(wǎng)rivernetwork由相關(guān)河道、湖庫所構(gòu)成的呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的水系。注：包括江河、渠道和運(yùn)河及其間的湖庫。3.2中小型河網(wǎng)smallandmedium?sizedrivernetwork江蘇省域范圍內(nèi)除長江、太湖、洪澤湖外的水體構(gòu)成的河網(wǎng)。3.3水功能區(qū)waterfunctionzone為滿足水資源合理開發(fā)、利用、節(jié)約和保護(hù)的需求，根據(jù)水資源的自然條件和開發(fā)利用現(xiàn)狀，按照流域綜合規(guī)劃、水資源保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求，依其主導(dǎo)功能劃定并執(zhí)行相應(yīng)水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水域。[來源：GB/T25173—2010，3.1]3.4水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)waterqualitytargetofwaterfunctionzone根據(jù)水功能區(qū)水質(zhì)現(xiàn)狀、排污狀況、不同水功能區(qū)的特點(diǎn)、水資源配置對水功能區(qū)的要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，擬定的水功能區(qū)現(xiàn)狀條件和規(guī)劃條件下應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)類別。[來源：GB/T25173—2010，3.2]3.5水環(huán)境容量environmentalcapacityofwaterbodies在設(shè)計水文條件下，滿足計算水域的水質(zhì)目標(biāo)要求時，該水域所能容納的某種污染物的最大數(shù)量。注：又稱納污能力。[來源：GB/T25173—2010，3.3，有修改]2DB32/T4542—20233.6邊界水質(zhì)濃度值boundarypollutantconcentration水功能區(qū)或計算河段起始斷面的某種污染物濃度值。[來源：GB/T25173—2010，3.5，有修改]3.7污染帶pollutionzone由于排污口排污造成的水體水質(zhì)濃度超過該水體水質(zhì)目標(biāo)的水域。3.8過渡帶transitionzone由于相鄰水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)差異形成的從上游水功能區(qū)至下游水功能區(qū)水質(zhì)逐漸達(dá)標(biāo)的空間過渡區(qū)。3.9不均勻系數(shù)non?uniformitycoefficient反映水體中污染物分布不均勻特性的一個參數(shù)。3.10環(huán)境敏感目標(biāo)environmentallysensitivetarget依法設(shè)立的各級各類保護(hù)區(qū)域和對建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生的環(huán)境影響特別敏感的區(qū)域。3.11控制斷面達(dá)標(biāo)法controlsectioncompliancemethod保證控制斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)時河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量的計算方法。3.12總體達(dá)標(biāo)法overallcompliancemethod保證水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)時河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量的計算方法。4核定工作流程水環(huán)境容量核定工作流程見圖1。3DB32/T4542—2023圖1水環(huán)境容量核定工作流程圖45資料搜集調(diào)查5.1資料搜集需要調(diào)查收集的基本資料主要包括以下內(nèi)容：b）水利工程（閘站等）及其調(diào)度資料；c）水質(zhì)資料：河流及湖庫水功能區(qū)、考核斷面等控制斷面的水質(zhì)現(xiàn)狀等；d）區(qū)域污染源及入河排污口資料：水體的排污口分布、排放量、污染物濃度、排放方式、排放規(guī)律以及排污口所對應(yīng)的污染源等；e）河流的橫斷面、縱剖面及長度資料，湖（庫）水下地形資料等；f）水功能區(qū)劃，考核斷面等水環(huán)境敏感目標(biāo)分布及水質(zhì)目標(biāo)。5.2污染物種類、入河量確定及排污口概化5.2.1污染物種類根據(jù)區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀及規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局要求，分析區(qū)域內(nèi)影響水功能區(qū)水質(zhì)的主要污染物，確定為河網(wǎng)水功能區(qū)水環(huán)境容量核定的主要污染物。5.2.2入河量的確定點(diǎn)源污染物入河量的確定宜采用實(shí)測入河排污口的水量、水質(zhì)計算得到；面源污染物入河量的確定需根據(jù)匯水區(qū)域所有污染物排放量及入河系數(shù)訂正計算得到。5.2.3排污口概化應(yīng)根據(jù)不同污染物種類分別進(jìn)行排污口概化。當(dāng)具有多個排污口、排污量較大且相距較近時，應(yīng)進(jìn)行排污口概化。多個排污口概化方法見圖2，圖2中的①號、②號、③號排污口可合并為一個概化排污口，概化的原則為：a）污水處理廠入河排污口應(yīng)作為排污量較大的污染源進(jìn)行概化；b）當(dāng)工業(yè)企業(yè)排污量超過單元總量的10%時，應(yīng)作為排污量較大的污染源進(jìn)行概化；c）種植、分散養(yǎng)殖、徑流等污染物排放量較大的面源也可進(jìn)行概化排污口；d）其他排污口若距離較近，可進(jìn)行排污口概化。5標(biāo)引序號說明：X——概化排污口到控制斷面的距離；X1——①號概化排污口到控制斷面的距離；X2——②號概化排污口到控制斷面的距離；X3——③號概化排污口到控制斷面的距離。圖2排污口概化示意圖概化排污口到控制斷面的距離計算公式見式（1（1）Q1C1X1+Q2C2X2+…+QnCn（1）…………X=…………Q1C1+Q2C2+…+QnCn式中：X——概化排污口到控制斷面的距離，單位為米（mQ1——第1個排污口（或支流口）的水量，單1——第1個排污口（或支流口）的污染物濃度，單位為毫克每升（mg/L）;X1——第1個排污口（或支流口）到控制斷面的距離，單位為米（mQ2——第2個排污口（或支流口）的水量，單位為立方米每2——第2個排污口（或支流口）的污染物濃度，單位為毫克每升（mg/L）;X2——第2個排污口（或支流口）到控制斷面的距離，單位為米（mQn——第n個排污口（或支流口）的水量，單位為立方米每秒（m3/sCn——第n個排污口（或支流口）的污染物濃度，單位為毫克每升（mg/L6水環(huán)境容量計算方法確定6.1水環(huán)境容量模型6.1.1零維模型適用范圍較小的水體，該水體范圍內(nèi)污染物能基本均勻混合。6.1.2一維模型污染物在河段垂向及橫向上均勻混合，可采用河流一維模型計算水體水環(huán)境容量。6.1.3二維模型污染物在水體垂向均勻混合、橫向非均勻混合，可采用二維模型計算水體水環(huán)境容量。6DB32/T4542—20236.1.4三維模型污染物在水體垂向及橫向非均勻混合，可采用水體三維模型計算水體水環(huán)境容量。6.2水環(huán)境容量計算方法6.2.1中小型河網(wǎng)6.2.1.1控制斷面達(dá)標(biāo)法構(gòu)建河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境數(shù)學(xué)模型，計算各情景下控制斷面水質(zhì)值，控制斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)時概化排污口的最大允許排污量之和即為河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量值。采用控制斷面達(dá)標(biāo)法計算河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量時，應(yīng)注意以下方面：a）邊界水質(zhì)濃度值應(yīng)采用其水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)，水文邊界值應(yīng)采用90%保證率的設(shè)計水文條件；b）污染物綜合降解系數(shù)的確定具體見7.3。6.2.1.2總體達(dá)標(biāo)法總體達(dá)標(biāo)法計算河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量宜構(gòu)建河網(wǎng)區(qū)非穩(wěn)態(tài)水環(huán)境數(shù)學(xué)模型，根據(jù)河網(wǎng)區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)、設(shè)計水文條件及污染物綜合降解系數(shù)，采用完全混合模型計算各時間各空間單元的水環(huán)境容量，經(jīng)時間和空間求和得到河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量值。采用總體達(dá)標(biāo)法計算河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量時，應(yīng)注意以下方面：a）對于劣質(zhì)水與優(yōu)質(zhì)水連接的水功能區(qū)，為消除水質(zhì)目標(biāo)不銜接水體的影響，應(yīng)扣除過渡帶的水環(huán)境容量，過渡帶確定方法見8.3.3；b）應(yīng)采用往復(fù)流權(quán)重訂正的總體達(dá)標(biāo)法。6.2.2長江江蘇段長江江蘇段水環(huán)境容量應(yīng)采用控制斷面達(dá)標(biāo)法計算，構(gòu)建長江江蘇段計算區(qū)域二維或三維水環(huán)境數(shù)學(xué)模型，計算得到控制斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)時概化排污口的最大允許排污量即為水環(huán)境容量。采用控制斷面達(dá)標(biāo)法計算長江江蘇段水環(huán)境容量時，應(yīng)注意以下方面：a）計算區(qū)域應(yīng)根據(jù)對控制斷面水質(zhì)影響的區(qū)域確定；b）計算區(qū)域邊界水質(zhì)值應(yīng)采用水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)，水文邊界值應(yīng)采用90%保證率的設(shè)計水文條件值；c）污染物綜合降解系數(shù)的確定具體見7.3；d）入江排污口概化時主要考慮入江支流及入江直排污染源，并考慮入江面污染源影響。6.2.3太湖、洪澤湖太湖、洪澤湖水環(huán)境容量應(yīng)采用控制斷面達(dá)標(biāo)法計算，構(gòu)建湖體及計算區(qū)域二維或三維水環(huán)境數(shù)學(xué)模型，計算得到控制斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)時概化排污口的最大允許排污量即為水環(huán)境容量。采用控制斷面達(dá)標(biāo)法計算太湖、洪澤湖水環(huán)境容量時，應(yīng)注意以下方面：a）計算區(qū)域應(yīng)根據(jù)對控制斷面水質(zhì)影響的區(qū)域確定；b）計算區(qū)域邊界水質(zhì)濃度值應(yīng)采用水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)，水文邊界值應(yīng)采用風(fēng)向風(fēng)速聯(lián)合頻率影響下的湖（庫）水流條件及入湖支流90%保證率的設(shè)計水文條件值；c）污染物綜合降解系數(shù)的確定具體見7.3；d）入湖排污口概化時主要考慮入湖支流及入湖直排污染源，并考慮入湖面污染源影響。76.3水環(huán)境容量計算6.3.1中小型河網(wǎng)6.3.1.1控制斷面達(dá)標(biāo)法一般可采用河流一維水環(huán)境數(shù)學(xué)模型計算中小型河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量，計算公式參見HJ2.3—2018中的E.4。必要時或有條件的情況下可采用二維或三維模型。6.3.1.2總體達(dá)標(biāo)法6.3.1.2.1單向流計算公式W=∑=1αij×Wij…………（2）Wij=8.64×10-2Q0ij(Csij-C0ij)+10-6KVijCsij…………（3）式中：W——水環(huán)境容量，單位為噸每年（t/an——計算單元個數(shù)；Wij——計算中的最小空間計算單元和最小時間計算單元的水環(huán)境容量，單位為噸每天（t/d計算中最小空間計算單元為河段（河段為兩節(jié)點(diǎn)之間的河道最小時間計算單元為天；Q0ij——設(shè)計水文條件下的流量，單位為立方米每秒（m3/sVij——設(shè)計水文條件下的水體體積，單位為立方米（m3Csij——功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)，單位為毫克每升（mg/L0ij——上游來水污染物濃度，單位為毫克每升（mg/LK——污染物綜合降解系數(shù)（其參考值見附錄A單位為每天（d-1）。6.3.1.2.2往復(fù)流計算公式對于中小型河網(wǎng)往復(fù)流地區(qū)，采用往復(fù)流權(quán)重訂正的總體達(dá)標(biāo)法，具體如下：W往=W正+W反…………（4）W正=∑=1αij×Wij正…………（5）W反=∑=1αij×Wij反…………（6）式中：W往——往復(fù)流水環(huán)境容量，單位為噸每年（t/aW正——正向流時水環(huán)境容量，單位為噸每年（t/aWij正——正向流時最小空間計算單元和最小時間計算單元的水環(huán)境容量，單位為噸每天（t/dW反——反向流時水環(huán)境容量，單位為噸每年（t/aWij反——反向流時最小空間計算單元和最小時間計算單元的水環(huán)境容量，單位為噸每天（t/dA——正向流計算時間段天數(shù)。8DB32/T4542—2023B——反向流計算時間段天數(shù)。Wij正計算公式為：Wij正=8.64×10-2Qij正(Csij-Cij正)+10-6K正Vij正Csij Qij正——設(shè)計水文條件下正向流時的流量，單位為立方米每秒（m3/sCij正——正向流時上游來水污染物濃度，單位為毫克每升（mg/LK正——正向流時污染物綜合降解系數(shù)，單位為每天（d-1Vij正——設(shè)計水文條件下正向流時的水體體積，單位為立方米（m3Csij——水（環(huán)境）功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)，單位為毫克每升（mg/L）。Wij反計算公式為：Wij反=8.64×10-2Qij反(Csij-Cij反)+10-6K反Vij反Csij 式中：Qij反——設(shè)計水文條件下反向流時的流量，單位為立方米每秒（m3/sCij反——反向流時上游來水污染物濃度，單位為毫克每升（mg/LK反——反向流時污染物綜合降解系數(shù)，單位為每天（d-1Vij反——設(shè)計水文條件下反向流時的水體體積，單位為立方米（m3）。6.3.2長江江蘇段長江江蘇段水環(huán)境容量計算采用河流二維或三維水環(huán)境數(shù)學(xué)模型，計算公式參見HJ2.3—2018。6.3.3太湖、洪澤湖太湖、洪澤湖水環(huán)境容量計算采用非均勻混合的二維或三維水環(huán)境數(shù)學(xué)模型，計算公式參見HJ2.3—2018。7模型參數(shù)確定7.1設(shè)計水文條件確定7.1.1中小型河網(wǎng)中小型河網(wǎng)區(qū)計算區(qū)域的邊界宜選取在有水文（位）站、閘站等可獲取邊界水文條件的區(qū)域，或采用流域水環(huán)境數(shù)學(xué)模型計算其邊界水文條件值。流域水環(huán)境數(shù)學(xué)模型計算時需要采用90%保證率的設(shè)計水文條件下的降水量資料及邊界來水量資料。7.1.2長江江蘇段長江江蘇段計算區(qū)域設(shè)計水文條件可采用兩種方法獲取：a）構(gòu)建大通站至入?？诘乃畡恿?shù)學(xué)模型，基于三峽大壩建設(shè)后大通站的長序列水文資料，疊加大通站以下各入江支流匯入流量，綜合考慮南水北調(diào)、引江濟(jì)淮、引江濟(jì)太等工程及沿岸取水口引調(diào)水影響，計算得到長江江蘇段各計算區(qū)域90%保證率的設(shè)計水文條件；白茆、楊林）的長序列潮位資料，計算得到三峽大壩建設(shè)后的90%保證率下長江江蘇段的設(shè)計水文條件。9DB32/T4542—20237.1.3太湖、洪澤湖太湖、洪澤湖的水文條件主要取決于風(fēng)場及入湖河流的水文條件，由風(fēng)場聯(lián)合頻率及入湖河流流量共同確定其設(shè)計水文條件。風(fēng)場采用長序列風(fēng)場資料求得風(fēng)向風(fēng)速聯(lián)合頻率，入湖河流設(shè)計水文條件的取值同河網(wǎng)（見7.1.1基于風(fēng)向風(fēng)速聯(lián)合頻率及入湖河流設(shè)計水文條件，通過湖泊水動力數(shù)學(xué)模型可計算得到湖流場的設(shè)計水文條件。7.2邊界水質(zhì)條件確定邊界水質(zhì)條件宜采用水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)值。7.3污染物綜合降解系數(shù)確定污染物綜合降解系數(shù)按以下方法確定。a）類比法。根據(jù)計算區(qū)域水力特性、污染狀況及地理、氣象條件，采用相似地區(qū)已有污染物綜合降解系數(shù)值類比得到。b）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室率定法。在靜水（或動水、或考慮水生生物的影響）條件下，根據(jù)不同水體特點(diǎn)（河寬、水深等）進(jìn)行野外采樣及室內(nèi)水質(zhì)分析，求解污染物綜合降解系數(shù)。c）原位水文水質(zhì)同步監(jiān)測率定法。對計算區(qū)域污染源、水量、水質(zhì)進(jìn)行同步監(jiān)測，構(gòu)建計算區(qū)域水環(huán)境數(shù)學(xué)模型，對計算區(qū)域的模型參數(shù)進(jìn)行同步率定驗(yàn)證，當(dāng)計算值與實(shí)測值誤差滿足要求時可求得計算區(qū)域的水動力參數(shù)及污染物綜合降解系數(shù)值。污染物綜合降解系數(shù)參考值見附錄A。7.4不均勻系數(shù)確定在采用總體達(dá)標(biāo)法計算河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量時需采用不均勻系數(shù)對計算結(jié)果進(jìn)行訂正，不均勻系數(shù)取值可參考附錄B。8水環(huán)境容量核定8.1中小型河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量核定中小型河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量核定時需比較總體達(dá)標(biāo)法及控制斷面達(dá)標(biāo)法計算得到的區(qū)域水環(huán)境容量值，采用較小者作為中小型河網(wǎng)區(qū)水環(huán)境容量的核定值。8.2長江江蘇段、太湖及洪澤湖水環(huán)境容量核定根據(jù)6.2.2和6.2.3的方法，計算得到長江江蘇段、太湖及洪澤湖的水環(huán)境容量。在長江江蘇段、太湖及洪澤湖的水環(huán)境容量核定時需考慮以下內(nèi)容：a）確保考核斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)；b）滿足入湖（江）污染帶長度（見8.3.1）及污染帶面積（見8.3.2）的控制要求，污染帶應(yīng)采用二維或三維水環(huán)境數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算；對于存在環(huán)境敏感區(qū)的水體，應(yīng)基于敏感區(qū)水體的水質(zhì)要求控制污染帶長度及面積；c）基于前述兩點(diǎn)的約束，對區(qū)域各概化排污口的最大允許排污量求和即為核定得到的長江江蘇段、太湖及洪澤湖的水環(huán)境容量。DB32/T4542—20238.3污染帶長度及面積、過渡帶的確定8.3.1污染帶長度確定太湖、洪澤湖及長江江蘇段的入湖（江）污染帶長度不宜超過1000m，在滿足排污口形成的污染帶范圍控制條件下，對區(qū)域各概化排污口的最大允許排污量求和即為核定得到的水環(huán)境容量。8.3.2污染帶面積確定太湖、洪澤湖及長江江蘇段的污染帶面積不宜超過3km2。可采用式（9）計算污染帶控制面積：Aa=〈200…………（9）A0(km2)Aa=〈200…………（9）≤3(km2),A0>600km2式中：Aa——污染帶控制面積，單位為平方千米（km2A0——計算水域面積，單位為平方千米（km2）。8.3.3過渡帶確定總體達(dá)標(biāo)法中的過渡帶長度計算見式（10x=ln…………（10）總體達(dá)標(biāo)法中的過渡帶長度計算見式（10式中：x——過渡帶長度，單位為米（mC0——上游水質(zhì)目標(biāo)濃度，單位為毫克每升（mg/LC——下游水質(zhì)目標(biāo)濃度，單位為毫克每升（mg/Lu——流速，單位為米每秒（m/sk——污染物綜合降解系數(shù)，單位為每天（d-1）。DB32/T4542—2023附錄A（資料性）污染物綜合降解系數(shù)參考值A(chǔ).1太湖流域水體（河網(wǎng)區(qū)河流）水質(zhì)綜合降解系數(shù)參考值太湖流域（河網(wǎng)區(qū)河流）不同流速水深比下CODMn、NH3?N綜合降解系數(shù)參考值，見表A.1。表A.1太湖流域（河網(wǎng)區(qū)河流）不同流速水深比下水質(zhì)綜合降解系數(shù)參考值0.001~0.0300.031~0.0600.061~0.0900.091~0.1200.121~0.150K（CODMn）/d-10.019~0.0580.035~0.1480.081~0.1550.086~0.2280.136~0.233K（NH3?N）/d-10.010~0.0370.032~0.1050.070~0.1900.08~0.1700.108~0.180注：u為流速，單位為米每秒（m/sh為水深，單位為米（m）。A.2太湖流域以外地區(qū)（河網(wǎng)區(qū)河流）水質(zhì)綜合降解系數(shù)參考值水體在不同流速水深比下CODMn、NH3?N綜合降解系數(shù)參考值，見表A.2。表A.2太湖流域以外地區(qū)（河網(wǎng)區(qū)河流）水體不同流速水深比下水質(zhì)綜合降解系數(shù)參考值（u/h）/s-10.001~0.0300.031~0.0600.061~0.0900.091~0.1200.121~0.150K（CODMn）/d-10.015~0.0230.017~0.0760.059~0.1180.120~0.1790.178~0.239K（NH3?N）/d-10.013~0.0510.042~0.0760.057~0.1060.108~0.1920.152~0.