7第七章流域水環(huán)境規(guī)劃ppt課件

1、第七章 流域水環(huán)境規(guī)劃 第一節(jié) 流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容和任務(wù)程序第二節(jié) 水環(huán)境功能區(qū)劃的根本原那么和方法 第三節(jié) 水環(huán)境容量與水環(huán)境維護目的第四節(jié) 流域水污染控制規(guī)劃第五節(jié)邕江水環(huán)境綜合整治規(guī)劃 第一節(jié) 流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容和任務(wù)程序 一、流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容二、流域水環(huán)境規(guī)劃的任務(wù)程序一、流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容1. 根據(jù)國家有關(guān)法規(guī)和各種規(guī)范，提出水體功能區(qū)劃和水質(zhì)控制目的。 一個水域往往需求滿足多種用水需求。對每一種用途，國家都有相應(yīng)的管理法規(guī)和水質(zhì)規(guī)范。根據(jù)河段的位置、水質(zhì)與水文情況、用水需求、保送與處置費用等，確定不同河段的功能，選擇表征水質(zhì)情況的水質(zhì)目的，如地表水的水溫、pH、溶解氧濃度

2、、COD、BOD等。2. 確定水質(zhì)超標河段和主要污染物 一、流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容3. 確定各河段主要污染物的環(huán)境容量 根據(jù)河水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，采用恰當(dāng)?shù)姆治觥⒃u價方法，判別各河段水質(zhì)能否能滿足目的要求，確定超標的河段和主要污染物。 4. 確定各排污口的允許排污量 根據(jù)污染源所在位置、排污種類、排污量、排污方式和污染物的分散規(guī)律等信息，并思索河段相關(guān)區(qū)域的開展規(guī)劃，將確定的河段內(nèi)可接納的污染物總量，分配給每個排污口。 5. 預(yù)測污染治理費用，提出最正確規(guī)劃方案二、流域水環(huán)境規(guī)劃的任務(wù)程序 第一，找出水環(huán)境的主要問題。普通情況，需求獲得以下根底性資料：地圖。圖上應(yīng)標明擬做規(guī)劃的流域范圍和河流分段情況

3、；規(guī)劃范圍內(nèi)水體的水文與水質(zhì)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，以及用水現(xiàn)狀；污染源清單。包括排入各段水體的污染源一覽表最好以重要性順序排序、各排污口位置、排放方式、污染物排放量、治理現(xiàn)狀和規(guī)劃，以及非點污染源的普通情況；流域水資源規(guī)劃、流域范圍內(nèi)的土地利用規(guī)劃和經(jīng)濟開展規(guī)劃等有關(guān)的規(guī)劃資料；可思索采用的水污染控制方法及其技術(shù)經(jīng)濟和環(huán)境效益的資料。 二、流域水環(huán)境規(guī)劃的任務(wù)程序第二，確定規(guī)劃目的。 根據(jù)國民經(jīng)濟和社會開展要求，同時思索客觀條件，從水質(zhì)和水量兩個方面擬定水環(huán)境規(guī)劃目的。規(guī)劃目的是經(jīng)濟與水環(huán)境協(xié)調(diào)開展的綜合表達，是水環(huán)境規(guī)劃的出發(fā)點和歸宿。第三，選定規(guī)劃方法。 在水環(huán)境規(guī)劃中，通?？梢圆捎脙深愐?guī)劃方法：數(shù)學(xué)

4、規(guī)劃法和模擬比較法。采用何種規(guī)劃方法，應(yīng)視詳細的水環(huán)境規(guī)劃類型和資料的情況來確定。 第四，擬定規(guī)劃措施。 在制定水環(huán)境規(guī)劃的方案中，可供思索的措施包括：調(diào)整經(jīng)濟構(gòu)造和工業(yè)規(guī)劃，實施清潔消費工藝，提高水資源利用率，充分利用水體的自凈才干和添加污水處置設(shè)備等。二、流域水環(huán)境規(guī)劃的任務(wù)程序第五，提出供選方案。將各種措施綜合起來，提出可供選擇的實施方案。為了檢驗和比較各種規(guī)劃方案的可行性和可操作性，可經(jīng)過費用效益分析、方案可行性分析和水環(huán)境承載力分析對規(guī)劃方案進展綜合評價，從而為最正確規(guī)劃方案的選擇與決策提供科學(xué)根據(jù)。第六，規(guī)劃實施。水環(huán)境規(guī)劃的實施也是制定規(guī)劃的一個重要內(nèi)容。一個規(guī)劃的勝利與否，就是

5、看最終的規(guī)劃方案能否被采用、執(zhí)行并獲得相應(yīng)的效果。規(guī)劃方案的實施，表達了規(guī)劃本身的價值與作用。第二節(jié) 水環(huán)境功能區(qū)劃的根本原那么和方法 一、水環(huán)境功能分區(qū)原那么與分區(qū)二、水環(huán)境功能區(qū)劃分的方法與步驟一、水環(huán)境功能分區(qū)原那么水環(huán)境功能分區(qū)應(yīng)遵照以下原那么：(1)集中式飲用水源地優(yōu)先維護；(2)不得降低現(xiàn)狀運用功能；(2)優(yōu)質(zhì)水優(yōu)用及低質(zhì)水低用；(4)統(tǒng)籌思索專業(yè)用水規(guī)范要求；(5)上下游、區(qū)域間相互兼顧，適當(dāng)思索潛在功能要求；合理利用水體自凈才干和環(huán)境容量；(6)與工業(yè)合理規(guī)劃相結(jié)合；(7)適用可行，便于管理等。 二、水環(huán)境功能區(qū)劃分的方法與步驟1對環(huán)境維護目的進展全面分析，既思索環(huán)境維護的需求

6、，又思索經(jīng)濟、技術(shù)的可行；2將環(huán)境目的詳細化為環(huán)境質(zhì)量規(guī)范中的數(shù)值；3對功能可達性進展分析，確定引起污染的主要人為污染源；二、水環(huán)境功能區(qū)劃分的方法與步驟4建立污染源與水質(zhì)目的之間的呼應(yīng)關(guān)系，將各種污染源排放的污染物輸入各類水質(zhì)模型，以評價污染源對水質(zhì)目的的影響；5分析減少污染物排放的各種能夠的途徑和措施；6經(jīng)過對多個可行方案的優(yōu)化決策，確定技術(shù)、經(jīng)濟最優(yōu)的方案組合；7經(jīng)過政策協(xié)調(diào)和管理決策，最終確定環(huán)境維護目的和水環(huán)境功能區(qū)劃分方案。 圖7-1 水環(huán)境功能區(qū)劃系統(tǒng)分析過程第三節(jié) 水環(huán)境容量與水環(huán)境維護目的 一、水環(huán)境容量 二、水環(huán)境維護目的一、水環(huán)境容量 一水環(huán)境容量的定義 二水環(huán)境容量分類

7、三水環(huán)境容量的設(shè)計條件 一水環(huán)境容量的定義水環(huán)境容量是指水體在特定的環(huán)境目的下所能包容污染物的量。在實際上，水環(huán)境容量是環(huán)境的自然規(guī)律參數(shù)與社會效益參數(shù)的多變量函數(shù)。它反映污染物在水體中的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律，也滿足特定功能條件下，水環(huán)境對污染物的接受才干；在實際上，水環(huán)境容量是環(huán)境目的管理的根本根據(jù)，是水環(huán)境規(guī)劃的主要環(huán)境約束條件，也是污染物總量控制的關(guān)鍵參數(shù)。 二水環(huán)境容量分類 1. 按水環(huán)境目的分類1自然水環(huán)境容量 以污染物在水體中的基準值為水質(zhì)目的，那么水體的允許納污量稱為自然環(huán)境容量。其模型為：式中：E水環(huán)境容量；B基污染物在水體中的基準值；B污染物在水體中的背景濃度；V水的體積；K自水體

8、自凈系數(shù)。二水環(huán)境容量分類2管理或規(guī)劃環(huán)境容量 以污染物在水體中的規(guī)范值為水質(zhì)目的，那么水體的允許納污量稱為管理環(huán)境容量；當(dāng)以水污染損害費用與治理費用之和最小為約束條件，規(guī)劃允許排污量時，稱為規(guī)劃環(huán)境容量。其模型為：式中：K標以技術(shù)經(jīng)濟目的為約束條件的社會效益參數(shù)，普通K標1；B標污染物在水體中的規(guī)范值。 二水環(huán)境容量分類2. 按污染物性質(zhì)分類1耗氧有機物的水環(huán)境容量；2有毒有機物的水環(huán)境容量。有毒有機物是指人工合成的毒性大、難降解有機物。這類有機物的同化容量極小，普通只思索水體的稀釋作用。有毒有機物應(yīng)主要在污染源中消除，而不宜利用水體的環(huán)境容量；二水環(huán)境容量分類2. 按污染物性質(zhì)分類3重金屬

9、的水環(huán)境容量。重金屬也可被水體稀釋到閾值以下。重金屬是保守性污染物，它只發(fā)生形狀和空間位置的變化，而不能被分解，因此，重金屬沒有同化容量。且由于重金屬易于在環(huán)境和生物體內(nèi)積累，因此，要嚴厲控制利用水體的環(huán)境容量。三水環(huán)境容量的設(shè)計條件 設(shè)計條件的內(nèi)容主要包括自然條件、排污條件、目的條件和約束條件等。時期、時段和保證率是建立這些條件必不可少的三要素。詳細內(nèi)容歸納如下：1設(shè)計自然條件 主要包括設(shè)計水量、水溫、流速和上游設(shè)計斷面及其水質(zhì)濃度、橫向混合系數(shù)和縱向混合系數(shù)等。三水環(huán)境容量的設(shè)計條件2設(shè)計排污條件 包括設(shè)計排污流量、濃度、排放地點、排放方式和排放強度等。3設(shè)計目的條件 主要包括設(shè)計污染控制

10、因子、控制區(qū)段與斷面和水質(zhì)規(guī)范及達標率等。4設(shè)計約束條件 包括與確定總量控制目的及控制方案有關(guān)的約束性要素，如經(jīng)濟投資約束條件、工業(yè)規(guī)劃及城市規(guī)劃約束條件等。 二、水環(huán)境維護目的 環(huán)境維護目的是流域水環(huán)境規(guī)劃的出發(fā)點與歸宿。環(huán)境維護目的經(jīng)過一系列環(huán)境維護目的來表達。水環(huán)境目的通常包括水環(huán)境質(zhì)量目的和水污染物總量控制目的兩類。環(huán)境質(zhì)量目的是根據(jù)水體功能分區(qū)，執(zhí)行相應(yīng)的國家環(huán)境質(zhì)量規(guī)范，在此根底上，結(jié)合規(guī)劃的詳細要求，確定各水域的主要水質(zhì)目的。總量控制目的是以功能區(qū)環(huán)境容量為根底，確定水域內(nèi)可接受的某種污染物的總量?？偭靠刂颇康氖侵贫饔蛭廴究刂埔?guī)劃的根底，是水體水質(zhì)目的得以實現(xiàn)的保證。第四節(jié) 流

11、域水污染控制規(guī)劃 一、水污染控制的技術(shù)措施二、水污染控制單元 三、水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型四、規(guī)劃方案的綜合評價一、水污染控制的技術(shù)措施 一減少污染物排放負荷 二提高或充分利用水體納污容量 一減少污染物排放負荷 1. 清潔消費工藝清潔消費定義為對消費過程和產(chǎn)品實施綜合防治戰(zhàn)略，以減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險。對消費過程，包括節(jié)約原資料和能源，革除有毒資料，減少一切排放物的排污量和毒性；對產(chǎn)品來說，那么要減少從原資料到最終處置產(chǎn)品的整個生命周期對人類安康和環(huán)境的影響。實施清潔消費是深化我國工業(yè)污染防治任務(wù)，實現(xiàn)可繼續(xù)開展戰(zhàn)略的根本途徑，也是水環(huán)境規(guī)劃中的重要措施。 一減少污染物排放負荷2. 濃度控制

12、濃度控制是對人為污染源排入環(huán)境的污染物濃度所作的限量規(guī)定，以到達控制污染源排放量之目的。目前，許多開展中國家仍根據(jù)排入水體或城市下水道的污染物濃度征收排污費。經(jīng)假設(shè)干年的實際發(fā)現(xiàn)，實施濃度控制之后，水體質(zhì)量改善的程度遠未到達預(yù)期的目的。究其緣由，是由于濃度控制法有下述缺陷：一減少污染物排放負荷當(dāng)排放源采用稀釋排放法時，可以在濃度不超標條件下無限制地排放任何污染物；濃度控制未思索區(qū)域環(huán)境的現(xiàn)狀負荷，如在排放源密集的地域，即使各個污染源都符合排放規(guī)范，但整個區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量也能夠超越規(guī)范；濃度控制法未思索區(qū)域的自然環(huán)境條件。 一減少污染物排放負荷3. 總量控制總量控制就是根據(jù)某一區(qū)域的環(huán)境容量確定該

13、區(qū)域污染物允許排放總量，再按照一定原那么分配給區(qū)域內(nèi)的各個污染源，同時制定出一系列政策和措施，以保證區(qū)域內(nèi)污染物排放總量不超越允許排放總量。總量控制可劃分為三種類型：一減少污染物排放負荷1容量總量控制。從受納水體允許納污量出發(fā)，制定排放口總量控制目的。2目的總量控制。從控制區(qū)域允許排污量控制目的出發(fā)，制定排放口總量控制目的。3行業(yè)總量控制。在行業(yè)中以能源、資源合理利用為控制基點，從最正確消費工藝和適用途置技術(shù)兩方面進展總量控制負荷分配。 一減少污染物排放負荷4. 污水處置建立污水處置廠是水環(huán)境規(guī)劃方案中應(yīng)思索采用的重要措施。準確估算污水處置費用是評價污水處置措施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。二提高或充分利用水體

14、納污容量 1. 人工復(fù)氧人工復(fù)氧是改善河流水質(zhì)的重要措施之一，它是借助于安裝增氧器來提高河水中的溶解氧濃度。在溶解氧濃度很低的河段運用這項措施尤為有效。人工復(fù)氧的費用可表示為增氧機功率的函數(shù)。2. 污水調(diào)理在河流水量低的時期，用蓄污池把污水暫時蓄存起來，待河流水量高時釋放，可以更合理地利用河流的自凈才干來提高河流的水質(zhì)。污水調(diào)理費用主要是建池費用。缺陷是占地面積大、有能夠污染地下水等。國外蓄存的污水大都是經(jīng)過處置的水，防止或減輕了惡臭景象的發(fā)生。二提高或充分利用水體納污容量 3. 河流流量調(diào)控國外對流量調(diào)控以及從外流域引水沖污的研討較早，并已運用于河流的污染控制。世界上很多河流的徑流量時間上分

15、配不均，在枯水期水質(zhì)惡化，而在高流量期，河流的自凈才干得不到充分利用。因此，提高河流的枯水流量成為水質(zhì)控制的一個重要措施。實行流量調(diào)控可利用現(xiàn)有的水利設(shè)備，也可新建水利工程。 二、水污染控制單元 一水污染控制單元的劃分二水污染控制單元解析歸類 一水污染控制單元的劃分 水污染控制單元的劃分，是根據(jù)水域運用功能的要求，同時思索行政區(qū)劃、水域特征和污染源分布特點等。劃分的原那么為：1每個單元有單獨進展評價、實施不同控制道路的能夠；一水污染控制單元的劃分 2針對不同的污染物、不同的維護目的，同一地域可以有多種控制單元劃分方案，以順應(yīng)處理不同環(huán)境問題的需求，即對于不同的控制目的，可以有不同的控制單元與之

16、對應(yīng)；3在每個控制單元內(nèi)，污染物排放清單應(yīng)齊全，水域水質(zhì)控制斷面應(yīng)有常規(guī)監(jiān)測資料；4各控制單元之間的相互影響，應(yīng)能經(jīng)過污染物的輸入、輸出來定量表達，做到水量平衡、物質(zhì)量平衡。 二水污染控制單元解析歸類 水污染控制單元解析歸類包括以下內(nèi)容：劃分水污染控制單元；對各單元的主要功能進展闡明；水質(zhì)現(xiàn)狀與控制斷面分析；污染物排放情況與主要污染源分析；排污量與水質(zhì)預(yù)測；主要水環(huán)境問題診斷；確定控制道路；確定允許排放量。 三、水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型 1. 排污口最優(yōu)規(guī)劃模型排污口最優(yōu)規(guī)劃是以各小區(qū)的污水處置廠為根底，以總處置費用最低為目的，在水體水質(zhì)條件的約束下，尋求各處置廠處置效率的最正確組合，其數(shù)學(xué)

17、模型為 三、水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型2. 均勻處置最優(yōu)規(guī)劃在均勻處置最優(yōu)規(guī)劃問題中，污水處置效率是知值，處置費用只是污水處置規(guī)模的函數(shù)。在約束條件中不出現(xiàn)水質(zhì)約束。模型表為： 三、水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型3. 區(qū)域處置最優(yōu)規(guī)劃區(qū)域處置最優(yōu)規(guī)劃是排放口處置最優(yōu)規(guī)劃和均勻處置最優(yōu)規(guī)劃的綜合。在區(qū)域處置最優(yōu)規(guī)劃中，既要尋求最正確的污水處置廠的位置和處置量，又要尋求污水處置廠處置效率的最正確組合。區(qū)域處置規(guī)劃模型求解比較復(fù)雜，目前還沒有比較成熟的技術(shù)求解這一類問題。試探分解法是較常用的方法。試探法的根底是“全部處置或全不處置的戰(zhàn)略。三、水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型4. 模擬選優(yōu)在許多情況下，采用數(shù)學(xué)

18、方法進展最優(yōu)化的條件難以具備，這時，規(guī)劃方案的模擬選優(yōu)就成為水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃的主要方法。規(guī)劃方案的模擬選優(yōu)與最優(yōu)規(guī)劃方法不同，它是先進展污水保送與處置設(shè)備規(guī)劃，提出幾種可供選擇的規(guī)劃方案，然后采用水質(zhì)模型，計算各種方案中污水排放后水域控制斷面的水質(zhì)，找出比較好的方案。這種方法選優(yōu)的結(jié)果，在很大程度上取決于規(guī)劃人員的閱歷，因此，采用模擬選優(yōu)方法時，要求盡能夠多提出一些初步規(guī)劃方案，以供挑選。 四、規(guī)劃方案的綜合評價 1. 水環(huán)境目的的可達性水環(huán)境質(zhì)量目的的可達性，可利用已建立的水質(zhì)模型，對各個方案實施能夠?qū)λ|(zhì)產(chǎn)生的影響進展模擬，來檢驗規(guī)劃方案能否能到達預(yù)定的水環(huán)境質(zhì)量目的。也可根據(jù)規(guī)劃確定的

19、水域污染物總量控制目的的可達性，對方案進展分析。 四、規(guī)劃方案的綜合評價2. 污水處置投資可行性分析對于污水處置所需的費用，普通采用費用效益分析方法。在水污染控制系統(tǒng)中，規(guī)劃方案的費用主要由整個系統(tǒng)的污水處置費用與污水保送費用組成。第五節(jié)邕江水環(huán)境綜合整治規(guī)劃 一、明確問題二、確定規(guī)劃目的與水域功能區(qū)劃分三、確定規(guī)劃方法四、擬訂規(guī)劃措施五、計算水環(huán)境容量與提出供選方案六、規(guī)劃方案實施一、明確問題邕江水域具有集中式生活飲用水水源、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉、航運、漁業(yè)、文娛和納污等功能。隨著南寧市實行沿海開放城市政策，經(jīng)濟開展比較快，工農(nóng)業(yè)用水和生活用水也不斷添加。除市區(qū)固定用水人口80萬、非農(nóng)業(yè)用水人

20、口74萬外，還有一定數(shù)量的流動人口。因此，集中式生活飲用水水源成為邕江南寧段的首要功能。隨著城市經(jīng)濟的開展，污水量會越來越多，納污也成為邕江的重要功能。如何協(xié)調(diào)不同層次的用水需求，是規(guī)劃面臨的主要義務(wù)。二、確定規(guī)劃目的與水域功能區(qū)劃分規(guī)劃的總體目的，是保證邕江的多種水體功能的到達。首先需求進展水體功能的劃分。根據(jù)水域功能區(qū)劃的根據(jù)、原那么、方法與步驟，以及邕江水質(zhì)現(xiàn)狀、社會經(jīng)濟開展對水資源的要求，將邕江水域的功能劃分為五大類：心圩江以上流域為類，心圩江至二坑為-類，大坑至青秀山風(fēng)景區(qū)為類，青秀山至蓮花為-類，蓮花至六景為類，邕江各支流、心圩江、竹排沖為-類，大坑、二坑、水塘江為-V類，良風(fēng)江為

21、類，八尺江-類。控制各河段水質(zhì)到達相應(yīng)的水質(zhì)規(guī)范，是規(guī)劃的詳細目的。 三、確定規(guī)劃方法1. 混合區(qū)劃分規(guī)劃中常用的混合區(qū)規(guī)范有兩類，一類是面積控制規(guī)范，另一類是間隔控制規(guī)范，后者運用較廣泛。間隔控制規(guī)范允許排污口下游假設(shè)干間隔內(nèi)水質(zhì)超標，允許間隔的長短，視河段的功能和所處位置的重要性而定。邕江混合區(qū)的劃分采用間隔控制規(guī)范。以竹排沖河段為例，由于數(shù)十公里范圍內(nèi)無集中供水水源吸水口，排污口下游2000米處的岸邊污染物最大濃度到達功能區(qū)水質(zhì)規(guī)范即可滿足要求。三、確定規(guī)劃方法2. 水質(zhì)模型與水質(zhì)目的確實定 南寧市污水是經(jīng)過幾條排污溝流入邕江的，因此，控制排污溝與邕江入口處的排放量是水污染控制的關(guān)鍵。污

22、水排放有兩種方式，一是經(jīng)過工程措施使斷面均勻混合排放，二是岸邊直接排放。前者的控制排放量可經(jīng)過全江段一維模型進展計算，后者的控制排放量可經(jīng)過污染帶模型進展計算。根據(jù)南寧市水系分布特點，確定能夠納污點為馬巢河口、可利江口等共10個。根據(jù)邕江的污染特點，確定代表性水質(zhì)目的為COD和BOD。四、擬訂規(guī)劃措施邕江上已有四座飲用水廠，其中，凌鐵水廠處在水質(zhì)較差的支流大坑入口下游、亭子沖入口對面，受污染要挾較大，水質(zhì)較差。擬對排入大坑支流的污水采取截流措施，將污水引至下游，經(jīng)處置后排入邕江；亭子沖入口的污染帶，構(gòu)成的緣由，是南寧電廠的鍋爐沖灰水、南寧制糖廠和造紙廠的工業(yè)污水，擬采取工程措施，要求其削減排污

23、量。為滿足水體其它功能要求，擬經(jīng)過各個河段的水環(huán)境容量的計算，確定相應(yīng)污染源的污染物削減量。 五、計算水環(huán)境容量與提出供選方案 1. 水文條件設(shè)計江段水文條件是決議河道稀釋自凈才干的主要要素。根據(jù)國家規(guī)范規(guī)定，采用保證率為90%的最小月平均流量作為計算條件，同時選用保證率為50%的年均流量作為比較研討的計算條件。邕江南寧站90%保證率最小月平均流量為170m3/s，50%保證率年均流量為1330m3/s。2. 允許排放量的計算排放方式90最枯月50平水年BODCODBODCOD斷面均勻混合74.1107.5220.0296.0岸邊排放62.190.6172.0238.4五、計算水環(huán)境容量與提出供選方案 3 提出允許排污量分配方案南寧市的絕