水环境影响预测中计算参数的确定及敏感性分析.pdf

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1、第47卷第8期人民长江Vo1．47，No．82016年4月YangtzeRiverApr．，2016文章编号：1001—4179(2016)08—0001—06水环境影响预测中计算参数的确定及敏感性分析武周虎，祝帅举，牟天瑜，徐斌，陈妮(青岛理工大学环境与市政工程学院，山东青岛266033)摘要：无论采用解析计算还是数学模拟对河流污染混合区开展分析，其计算参数的准确性比选择不同数学模型对预测结果的影响更大，应予以重视。基于宽阔河流污染混合区几何特征尺度的理论公式，分析并提出了采用多年平均枯水期流量确定环境设计

2、流量的方法和考虑排污风-险修正系数的排污强度确定方法，给出了河流污染混合区各计算参数正、负误差分别引起的最大长度、最大宽度和面积误差的敏感性排序。结果表明，水深、流速和横向扩散系数的正误差会减小污染混合区范围，而排污强度的正误差则会增大污染范围，而且，污染混合区几何特征尺度的误差变化幅度远超过其计算参数的误差变化幅度，揭示了计算误差的放大效应。关键词：环境设计流量；计算参数；确定方法；敏感性分析；污染混合区中图法分类号：X52文献标志码：ADOI：10．16232／j．enki．1001—4179．2016．

3、08．001近20多年来，常用的河流水环境影响预测一维、境影响预测与评价中，河流的水文和扩散参数通常是二维稳态模式在分类和求解理论方面缺乏更新，按人为经验、资料类比和项目借鉴选取，严重影响了河甚至文献[3]在对环境水力学经典理论解的应用方面流污染混合区范围的理论计算和数学模拟结果的可靠出现了理解上的错误。比如OConnor河口衰减模式性。一般来讲，河流的水文和扩散参数与理论公式和是一个潮平均模型，在恒定连续排放条件下的稳态解数学模型的选择同样重要，越是复杂精细的理论公式包括污染物向排污口上游和下游传递的2个浓

4、度分布和数学模型对计算参数选取的精度要求也就越高。人公式H。而在文献[3]中把向上游(上溯)传递的浓们常常较重视对数学模型的选择，而轻视对其计算参度分布公式当作高潮平均情况，把向下游传递的浓度数的确定。分布公式当作低潮平均情况，给实际应用带来麻烦。本文基于宽阔河流污染混合区最大长度、最大宽文献[6—10]提出了河流一维、二维移流扩散方程的度和面积的理论计算公式，探讨除允许浓度升高值／背分类准则，污染混合区的解析计算方法和基于环境扩景浓度以外的计算参数——环境设计流量、流速、水散条件的河流宽度分类判别准则等引，

5、大大提高了深、河宽、横向扩散系数以及排污强度的确定方法，进河流水环境影响预测理论的可靠性。武周虎等还基于行计算参数的敏感性分析，对地表水污染混合区几何河流污染混合区理论分析发现，受纳水体背景浓度的特征尺度和控制排污强度的计算，具有重要的实际指一个微小误差，就会引起允许浓度升高值和污染混合导意义，在地下水环境影响预测与评价中具有参考借区几何特征尺度误差传递的放大效应¨。崔冬等给鉴价值。出了对流扩散方程的数值耗散，相当予在原方程中增1污染混合区计算参数确定加了1个扩散项，在三阶QUICKEST离散格式下的对河宽B

6、≥1．2m／(HUC。)的宽阔河流，岸边排“假扩散”系数与流速的0．5次方及空间步长的2次方呈正相关关系¨。但在建设项目排污河流的水环放污染混合区最大长度、最大宽度b和面积S的理收稿日期：2015—11—22基金项目：国家自然科学基金资助项目(51379097)作者简介：武周虎，男，教授，博士生导师，硕士，主要从事环境水力学与水环境模拟研究。E—mail~WII—zh2008@aliyun．corn2人民长江论计算公式依次为枯水期平均流量，计算了陕西省2种主要污染物CODNH一N的水环境容量。¨。Tennan

7、t法又称为()2(1)蒙大拿法(Montanamethod)，是D．L．Tennant等人于．m、、1976年提出的¨，在1964—1974年对美国蒙大拿、怀bs√uHco俄明及内布拉斯加的11条河流进行了野外观测研究，S=(2)，Jb：0通过分析地域、断面和流量变化对渔业的影响，建立了．795Lb(3)水深、河宽、流速等鱼类栖息地参数与流量之间的关式中，为河流的断面平均流速；H为平均水深；E为系。多年平均流量的10％是保持河流生态系统健康河流的横向扩散系数；m为污染物的排污强度；C为的最小流量，多年平均流量

8、的30％能为大多数水生生河流排污引起的允许浓度升高值，该值等于水环境功物提供较好的栖息地条件。以上河流环境设计流量的能区所执行的标准限值减去河流背景浓度，其等浓度确定方法均无具体的判别与适用条件，对同一河流断线所包围的区域称为污染混合区。污染混合区外边界面的水文资料，各种确定方法的环境设计流量相差甚(等浓度)标准曲线方程为远，给实际应用带来极大不便。(D)：一e≠Lln(L)(4)笔者分析认为，对于