水環境容量

水環境容量（英語：Water Environment Capacity），是指特定區域的水體在規定的水功能和環境目標要求下，對排放於其中的污染物所具有的容納能力，即該水體對污染物的最大容許負荷量。水環境容量，通常是指以單位時間內區域水體所能承受的污染物總量。

概述

環境目標、水體功能特性、污染物特性是水環境容量的主要影響因素，以環境基堆值作為環境目標的是自然環境容量；以環境標準值作為環境目標的是管理環境容量。自然環境容量計算比較複雜，通常是指水環境容量研究的主要是管理環境容量，因為它除了自然因素外，還兼顧考慮了各種社會和經濟因素。

計算方式

將水質目標作為已知量代入水質模型、反求得原水質模型中未知量的源。計算僅包括：水體原有（初始或背景值）的污染物量和水質目標確定的污染物量之差值（一般稱為差值容量，又稱基本容量）；水體的自淨或同化能力使污染物減少的量（一般稱為同化容量，或變動容量）。

水環境容量的計算模型較多，以下為常用簡便算法。

進出水量相等、水質相同的湖泊

對於進出水量相等、水質相同的湖泊。略去蒸發和滲透的水量，其差值容量的計算式為：

$\mathbf {W} _{A}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})$

其中，$\mathbf {W} _{A}$為差值容量（$g/d$），$V$為水體蓄水量（$m^{3}$），$\Delta {t}$為維持$V$的時段（$d$）；$C_{s}$為水環境質量標準值（$g/L$）；$C_{0}$為水體初始濃度（$g/L$）。

如初始濃度為背景值濃度時（$C_{B}$）時，則差值容量等於絕對容量。

進水量不相等、水質不相同的湖泊

對於進水量不相等、水質不相同的湖泊，其差值容量的計算式為

$\mathbf {W} _{A}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})+C_{s}Q_{f}$

其中，$Q_{f}$為湖泊的流出水量（$m^{3}/d$）。

進水量不相等、水質不相同的河流

對於進水量不相等、水質不相同的河流，其差值容量的計算式為：

$\mathbf {W} _{A}=86.4Q[C_{s}/\alpha -C_{0}]$

$\alpha ={\frac {Q}{Q+q}}$

其中，$\mathbf {W} _{A}$為差值容量（$kg/d$）；$Q$為河段起始流量（$m^{3}/s$）；$\alpha$為稀釋流量比；$q$為旁側排放污水流量（$m^{3}/s$）。

不計出入流水質差的湖泊

不計出入流水質差的湖泊的同化容量（$\mathbf {W} _{B}$，$kg/d$）的計算式為：

$\mathbf {W} _{B}=KC_{s}V$

其中，$K$為水污染物質衰減係數（$d^{-1}$）。

不計出入流水質差的河流

不計出入流水質差的湖泊的同化容量（$\mathbf {W} _{s}$，$kg/d$）的計算式為：

$\mathbf {W} _{s}=86.4Q(1-e^{-k\Delta {t}})C_{0}$

其中，$\Delta {t}$為水污染物質在河流中流過時間（$d$）。$C_{0}$為河段上斷面污染物初始濃度值（$mg/L$）。

可衰減污染物情況

對可衰減污染物，水環境容量一般是差值容量加同化容量。

對於進出水量不相等、水質不相同的湖泊的水環境容量（$\mathbf {W} _{Q}$，$kg/d$）為：

$\mathbf {W} _{Q}={\frac {V}{\Delta {t}}}(C_{s}-C_{0})+KC_{s}V+C_{s}Q_{f}$

河流的水環境容量為

$\mathbf {W} _{Q}=86.4Q(C_{s}/\alpha -C_{0}/e^{-k\Delta {t}})$

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