第五章水環(huán)境影響評價412

第五章地表水環(huán)境影響評價5.1基本概念5.2相關(guān)水環(huán)境標(biāo)準5.3地表水環(huán)境影響評價工作程序5.4地表水環(huán)境影響評價等級及范圍5.5地表水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測5.7地表水環(huán)境影響評價5.8污染物排放總量控制5.1基本概念地表水是指存在于陸地表面的各種河流（包括河口）、湖泊、水庫。考慮到地表水與海洋之間的聯(lián)系，在進行地表水環(huán)境影響評價時，還包括有關(guān)海灣（包括海岸帶）的部分內(nèi)容。水體污染是指人類活動和自然過程的影響可使水的感官性狀、物理化學(xué)性質(zhì)、水生物組成，以及底部沉積物的數(shù)量和組分發(fā)生惡化，破壞水體原有的功能。（P60）5.1基本概念凡對水環(huán)境質(zhì)量可以造成有害影響的物質(zhì)和能量輸入的來源，統(tǒng)稱水污染源；輸入的物質(zhì)和能量，稱為污染物或污染因子。水體污染物有耗氧有機污染物、營養(yǎng)物、有機毒物、重金屬、非金屬無機毒物、病原微生物、石油類、熱量和放射性核素等。（P65）污染源按產(chǎn)生和進入環(huán)境的方式可分為點源和面源，按污染性質(zhì)可分為持久性污染物（如重金屬、難降解有機物）；

非持久性污染物（如耗氧有機物）；酸堿污染物；

熱污染；*水污染源分類（重點掌握）5.2相關(guān)水環(huán)境標(biāo)準*《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》GB3838－2002（重點掌握）《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》GB/T14848（一般了解）《海水水質(zhì)標(biāo)準》GB3097－1997（一般了解）*《污水綜合排放標(biāo)準》GB8978－1996（重點掌握）*《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則——地面水環(huán)境》（HJ/T2.3-93）其他水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準還有:《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準》（GB11607－89），《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準》（GB5084－92），《生活飲用水源水質(zhì)標(biāo)準》（CJ3020－93）等《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838－2002）1.水域環(huán)境功能分為五類：I類：

主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū);II類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等;III類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)；IV類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū);V類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。同一水域兼有多種適用功能的，執(zhí)行最高功能類別對應(yīng)的標(biāo)準值！某水體具有水產(chǎn)養(yǎng)殖、娛樂用水和農(nóng)業(yè)用水的功能，該水體應(yīng)執(zhí)行（）類？來源：《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838-2002）2.不同功能類別分別執(zhí)行相應(yīng)類別的標(biāo)準值《地下水質(zhì)量標(biāo)準》（GBT14848－93）

規(guī)定了地下水的質(zhì)量分類，地下水的質(zhì)量監(jiān)測、評價方法和地下水質(zhì)量保護，適用于一般地下水，不適用于地下熱水、礦水、鹽鹵水。依據(jù)我國地下水水質(zhì)現(xiàn)狀、人類健康基準值及地下水質(zhì)量保護目標(biāo)，并參照了生活飲用水、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)最高要求，將地下水質(zhì)量劃分為五類：I類：反映地下水化學(xué)組成的天然低背景含量。適用于各種用途；II類：反映地下水化學(xué)組分的天然背景含量。適用于各種用途；III類：

以人體健康基準值為依據(jù)。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水；IV類：

以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外，適當(dāng)處理后可作生活飲用水；V類：

不宜飲用，其他用水可根據(jù)使用目的選用?！兜叵滤|(zhì)量標(biāo)準》（GBT14848－93）《海水水質(zhì)標(biāo)準》（GB3097－1997）按照海域的不同使用功能和保護目標(biāo)，海水水質(zhì)分為四類：第一類：適用于海洋漁業(yè)水域，海上自然保護區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護區(qū)。第二類：適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，海水浴場。人體直接接觸海水的海上運動或娛樂區(qū)，以及與人類食用直接有關(guān)的工業(yè)用水區(qū)。第三類：適用于一般工業(yè)用水區(qū)，濱海風(fēng)景旅游區(qū)。第四類：適用于海洋港口水域，海洋開發(fā)作業(yè)區(qū)?！段鬯C合排放標(biāo)準》（GB8978－1996）（P91）該標(biāo)準按照污水排放去向，分年限規(guī)定了69種水污染物最高允許排放濃度和部分行業(yè)最高允許排水量。適用于現(xiàn)有單位水污染物的排放管理，以及建設(shè)項目的環(huán)境影響評價、建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計、竣工驗收及其投產(chǎn)后的排放管理。1997年12月31日前建設(shè)的單位1998年1月1日后建設(shè)的單位！國家綜合排放標(biāo)準與國家行業(yè)排放標(biāo)準不交叉執(zhí)行。標(biāo)準分級(1)排入GB3838-2002III類水域（劃定的保護區(qū)和游泳區(qū)除外）和排入GB3097-1997中二類海域的污水，執(zhí)行一級標(biāo)準。(2)排入GB3838-2002IV、V類水域和排入GB3097-1997三類海域的污水，執(zhí)行二級標(biāo)準。(3)排入設(shè)置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水，執(zhí)行三級標(biāo)準。排入一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)的污水，執(zhí)行幾級標(biāo)準？《污水綜合排放標(biāo)準》（GB8978－1996）標(biāo)準分級(4)排入未設(shè)置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水，必須根據(jù)排水系統(tǒng)出水受納水域的功能要求，分別執(zhí)行“(1)”和“(2)”的規(guī)定。(5)GB3838-2002中I、II類水域和III類水域中劃定的保護區(qū)，GB3097-1997中一類海域，禁止新建排污口，現(xiàn)有排污口按水體功能要求，實行污染物總量控制，以保證受納水體水質(zhì)符合規(guī)定用途的水質(zhì)標(biāo)準?！段鬯C合排放標(biāo)準》（GB8978－1996）*污染物分類第一類污染物(共13類)

不分行業(yè)和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設(shè)施排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達到該標(biāo)準要求（不分年限）。如總鉻、總鎘等。第二類污染物：

在排放單位排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達到標(biāo)準要求（分年限）。《污水綜合排放標(biāo)準》（GB8978－1996）第一類污染物最高允許排放濃度mg/L

第二類污染物最高允許排放濃度

(1997年12月31日之前建設(shè)的單位)單位：mg/L第二類污染物最高允許排放濃度（1998年1月1日后建設(shè)的單位）單位：mg/L地表水環(huán)境影響評價工作程序5.3來源：《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則－地面水環(huán)境》（HJ/T2.3-93）*5.4.1分級判據(jù)污水排放量污水水質(zhì)的復(fù)雜程度受納水域的規(guī)模受納水域?qū)λ|(zhì)要求

評價工作等級分為三級！污水排放量越大，水質(zhì)越復(fù)雜，評價等級越高；受納水域規(guī)模越小，水質(zhì)要求嚴格，評價等級越高。與建設(shè)項目排污有關(guān)與地表水環(huán)境有關(guān)5.4地表水環(huán)境影響評價等級及范圍污水排放量按照日排放量Q（m3/d）分成5個等級：①Q(mào)≥20000②20000>Q≥10000③10000>Q≥5000④5000>Q≥1000⑤1000>Q≥200注意：污水排放量中不包括間接冷卻水、循環(huán)水以及其他含污染物極少的清凈下水的排放量，但包括含熱量大的冷卻水的排放量。復(fù)雜：污染物類型數(shù)≥3，或者只有兩類污染物但需預(yù)測其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目≥10。中等：污染物類型數(shù)＝2，且需預(yù)測其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目<10；或者只有一類污染物但需預(yù)測其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目≥7。簡單：污染物類型數(shù)＝1，需預(yù)測其濃度的水質(zhì)參數(shù)數(shù)目<7。污水水質(zhì)的復(fù)雜程度：持久性污染物非持久性污染物酸和堿熱污染河流：按多年平均流量或平水期平均流量劃分。大河：≥

150m3/s；中河：15～150m3/s；小河：<15m3/s。湖泊和水庫：以枯水期湖泊、水庫的平均水深和水面積劃分水域規(guī)模受納水域的規(guī)模當(dāng)平均水深≥10m時當(dāng)平均水深<10m時大湖(庫)：≥25km2大湖(庫)：≥50km2中湖(庫)：2.5～25km2中湖(庫)：5～50km2小湖(庫)：<2.5km2小湖(庫)：<5km2受納水域的水質(zhì)要求以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》（GB3838－2002）為依據(jù)，劃分為五類：I、II、III、IV、V。水質(zhì)級別要求越高，相應(yīng)的評價級別也高。地面水環(huán)境影響評價分級表(內(nèi)陸水體)5.4.2評價等級的劃分[例]一擬建建設(shè)項目，污水排放量為5800m3/d，經(jīng)類比調(diào)查知污水中含有COD、BOD、Cd、Hg，pH為酸性，受納水體為一河流，多年平均流量為90m3/s，水質(zhì)要求為IV類，此環(huán)評應(yīng)按幾級進行評價？方法：污水排放量：為5000~10000m3/d之間水質(zhì)復(fù)雜程度：含有持久性污染物（Cd、Hg）、非持久性污染物（COD、BOD）、酸堿（pH為酸性），污染物類型數(shù)＝3，復(fù)雜程度為“復(fù)雜”水域規(guī)模：介于150m3/s到15m3/s之間，為中等河流水質(zhì)要求：IV類此環(huán)評應(yīng)按二級評價要求進行。5.4.3評價范圍地表水環(huán)境影響評價的評價范圍，應(yīng)能包括建設(shè)項目對周圍地面水環(huán)境影響較顯著的區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)進行的評價，能全面說明與地面水環(huán)境相聯(lián)系的環(huán)境基本狀況，并能充分滿足環(huán)境影響評價的要求。5.4地表水環(huán)境影響評價等級及范圍5.5.1現(xiàn)狀調(diào)查方法5.5.2調(diào)查范圍和時期5.5.3水文調(diào)查與水文測量5.5.4現(xiàn)有污染源調(diào)查5.5.5水質(zhì)調(diào)查5.5.6地表水環(huán)境現(xiàn)狀評價5.5地表水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評價調(diào)查范圍

水環(huán)境調(diào)查范圍主要是受建設(shè)項目影響較顯著的地表水區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)進行的調(diào)查，應(yīng)能充分反映地表水環(huán)境的基本狀況，并能滿足水環(huán)境影響預(yù)測要求。調(diào)查時期：調(diào)查時期和水文特征、評價等級相對應(yīng)；河流、河口、湖泊與水庫按豐水期、平水期、枯水期劃分；海灣按大潮期和小潮期劃分；對于北方地區(qū)，也可以劃分為冰封期和非冰封期。調(diào)查范圍指排放口下游應(yīng)調(diào)查的河段長度來源：《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則－地面水環(huán)境》HJ/T2.3-93調(diào)查面積指以排污口為圓心，以調(diào)查半徑為半徑的半圓形面積來源：《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則－地面水環(huán)境》HJ/T2.3-93調(diào)查面積指以排污口為圓心，以調(diào)查半徑為半徑的半圓形面積來源：《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則－地面水環(huán)境》HJ/T2.3-93一級二級三級河流一般應(yīng)調(diào)查一個水文年的豐水期、平水期和枯水期；若時間不夠，至少調(diào)查平水期和枯水期可調(diào)查平水期和枯水期；若時間不夠，可只調(diào)查枯水期可只在枯水期調(diào)查河口一般應(yīng)調(diào)查一個潮汐年的豐水期、平水期和枯水期；若時間不夠，至少調(diào)查平水期和枯水期一般應(yīng)調(diào)查平水期和枯水期；若時間不夠，可只調(diào)查枯水期可只在枯水期調(diào)查湖泊/水庫一般應(yīng)調(diào)查一個水文年的豐水期、平水期和枯水期；若時間不夠，至少調(diào)查平水期和枯水期一般應(yīng)調(diào)查平水期和枯水期；若時間不夠，可只調(diào)查枯水期可只在枯水期調(diào)查海灣調(diào)查評價工作期間的大潮期和小潮期調(diào)查評價工作期間的大潮期和小潮期調(diào)查評價工作期間的大潮期和小潮期各類水域在不同評價等級時水質(zhì)的調(diào)查時期5.5.3水文調(diào)查與水文測量收集資料為主，輔以現(xiàn)場測量、判讀地形圖；內(nèi)容：河流：河寬、水深、流速、流量、坡度、彎曲系數(shù)等；彎曲系數(shù)＝斷面間河段長度/斷面間直線距離當(dāng)彎曲系數(shù)>1.3時，可視為彎曲河流，否則簡化為平直河流。感潮河口加漲落潮情況；湖泊、水庫：面積、形狀、水深、水溫分層情況等。海灣：海岸形狀，海底地形，潮流狀況，水溫、波浪的情況等。5.5.4現(xiàn)有污染源調(diào)查點污染源調(diào)查：點源排放的位置、方向排放數(shù)據(jù)用排水狀況企事業(yè)單位廢水的處理狀況以收集現(xiàn)有資料為主，只在十分必要時再調(diào)查、測試。面污染源調(diào)查：間接收集資料，一般不實測。概況：原料、廢棄物的堆放位置等排放方式、去向、處理情況排放數(shù)據(jù)常規(guī)水質(zhì)參數(shù)：能反應(yīng)水域水質(zhì)一般狀況。

如GB3838—2002中提出的pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、BOD5、總氮或氨氮、酚、氰化物、砷、汞、鉻（六價）、總磷以及水溫等。特征水質(zhì)參數(shù)：能代表建設(shè)項目將來排放的水質(zhì)，根據(jù)建設(shè)項目特點、水域類別及評價等級選定。水域環(huán)境質(zhì)量要求較高，且評價等級為一、二級，考慮調(diào)查水生生物和底質(zhì)。5.5.5水質(zhì)調(diào)查*水質(zhì)參數(shù)的選擇(重點掌握)5.5.6地表水環(huán)境現(xiàn)狀評價評價水質(zhì)現(xiàn)狀主要采用文字分析與描述，并輔之以數(shù)學(xué)表達式。在文字分析與描述中，有時可采用檢出率、超標(biāo)率等統(tǒng)計值。數(shù)學(xué)表達式分兩種：一種用于單項水質(zhì)參數(shù)評價（重點掌握），另一種用于多項水質(zhì)參數(shù)綜合評價。單項水質(zhì)參數(shù)評價簡單明了，可以直接了解該水質(zhì)參數(shù)現(xiàn)狀與標(biāo)準的關(guān)系，一般均可采用。多項水質(zhì)參數(shù)綜合評價只在調(diào)查的水質(zhì)參數(shù)較多時方可應(yīng)用。此方法只能了解多個水質(zhì)參數(shù)的綜合現(xiàn)狀與相應(yīng)標(biāo)準的綜合情況之間的某種相對關(guān)系。水質(zhì)參數(shù)的取值：5.5.6地表水環(huán)境現(xiàn)狀評價

單項水質(zhì)參數(shù)評價可采取多次監(jiān)測的平均值，但是如果該水質(zhì)參數(shù)數(shù)值變化大，則可取平均值與極值的均方根作評價參數(shù)值，即內(nèi)梅羅平均值。式中：C——某參數(shù)的評價濃度值；

C均——某參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)（共k個）的平均值；

C極——某參數(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)集中的極值。例題：某水域經(jīng)5次監(jiān)測溶解氧的濃度為：5.6mg/L，6.1mg/L，4.5mg/L，4.8mg/L，5.8mg/L，用內(nèi)梅羅法計算溶解氧的統(tǒng)計濃度值是（）mg/L。解：C均＝(5.6+6.1+4.5+4.8+5.8)/5=5.36mg/LC極＝4.5mg/L代入公式：得C＝4.95mg/L。單項水質(zhì)參數(shù)評價建議采用標(biāo)準指數(shù)法。式中，Si,j——單項水質(zhì)參數(shù)i在第j點的標(biāo)準指數(shù)；ci,j——（i,j）點的污染物濃度或污染物i在預(yù)測點（或監(jiān)測點）j的濃度，mg/Lcsi——水質(zhì)參數(shù)i的地面水水質(zhì)標(biāo)準，mg/L一般水質(zhì)因子5.5.6地表水環(huán)境現(xiàn)狀評價*水質(zhì)參數(shù)的標(biāo)準指數(shù)>1，表明水質(zhì)參數(shù)超過規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準，不能滿足使用要求!!式中：SDO,j——DO的標(biāo)準指數(shù)DOf——某水溫、氣壓條件下的飽和溶解氧濃度，mg/LT——水溫，℃DOj——溶解氧實測值，mg/LDOs——溶解氧的評價標(biāo)準限值，mg/L特殊水質(zhì)因子：DO的標(biāo)準指數(shù)（重點掌握）

例題：氣溫為23℃時，某河段溶解氧濃度為6.5mg/L，已知該河段屬于III類水體，如采用單項指數(shù)法評價，其指數(shù)為（）。（根據(jù)GB3838－2002，III類水體溶解氧標(biāo)準為≥5.0mg/L）解：根據(jù)求得23℃時的DOf＝8.57mg/L。根據(jù)已知DOs＝5.0mg/L，DOj=6.5mg/L代入得SDO,j=0.58S

pH，jS

pH，j式中，SpH,j——pH的標(biāo)準指數(shù)

pHj——pH實測值

pHsd——地面水水質(zhì)標(biāo)準中規(guī)定的pH值下限

pHsu——地面水水質(zhì)標(biāo)準中規(guī)定的pH值上限特殊水質(zhì)因子：pH的標(biāo)準指數(shù)（重點掌握）例題：某水樣pH為13，如采用單項指數(shù)法評價，其指數(shù)為？解：pH值大于7，所以采用S

pH，jpH

su=9,pHj=13,代入得SpH，j=3地表水環(huán)境影響預(yù)測——擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

在現(xiàn)狀調(diào)查的水質(zhì)參數(shù)中篩選；擬預(yù)測參數(shù)應(yīng)既說明問題又不過多（一般少于現(xiàn)狀參數(shù)）；根據(jù)工程分析、環(huán)境現(xiàn)狀、評價等級和當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求篩選；不同時期參數(shù)不一定相同；*對河流，可用水質(zhì)參數(shù)排序指標(biāo)（ISE）選取預(yù)測水質(zhì)因子：ISE是負值或越大，說明建設(shè)項目排污對河流中該項水質(zhì)參數(shù)的影響越大！cp：建設(shè)項目水污染物的排放濃度，mg/L；cs：水污染物的評價標(biāo)準限值，mg/L；ch：評價河段的水質(zhì)濃度，mg/L；Qp——建設(shè)項目廢水排放量，m3/s；Qh——評價河段的流量，m3/s；

地表水環(huán)境影響的預(yù)測是以一定的預(yù)測方法為基礎(chǔ)的，而這種方法的理論基礎(chǔ)是水體的自凈特性。水體自凈：水體可以在其環(huán)境容量范圍內(nèi)，經(jīng)過自身的物理、化學(xué)和生物作用，使受納的污染物濃度不斷降低，逐漸恢復(fù)原有的水質(zhì)。(P66)地表水環(huán)境影響預(yù)測——水體自凈的基本原理物理自凈：混合稀釋、自然沉淀化學(xué)自凈：氧化還原反應(yīng)生物自凈：水中微生物（尤其是細菌）作用作業(yè)：1.某水域經(jīng)過幾次監(jiān)測CODcr的濃度為：16.9mg/L，19.8mg/L，17.9mg/L，21.5mg/L，14.2mg/L，用內(nèi)梅羅法計算CODcr的統(tǒng)計濃度值是多少mg/L?2.氣溫為23℃時，某河段溶解氧濃度為4.5mg/L，已知該河段屬于Ⅱ類水體，如采用單項指數(shù)法評價，其指數(shù)為多少？（根據(jù)GB3838-2002，Ⅱ類水體溶解氧標(biāo)準為≥6mg/L）3.某水樣pH為6.5，如采用單項指數(shù)法評價，其指數(shù)為多少？4.某建設(shè)項目COD的排放濃度為30mg/L，排放量為36000m3/小時，排入地表水的COD執(zhí)行20mg/L，地表水上游COD的濃度是18mg/L，其上游來水流量50m3/s，則其ISE是多少？根據(jù)GB3838－2002地表水環(huán)境功能被分為幾類？每類的具體內(nèi)容是什么？

GB8978-1996根據(jù)污染物的性質(zhì)及控制方式將污染物分為幾類？分別在哪里采樣？地表水環(huán)境影響評價工作級別的劃分依據(jù)是什么？作業(yè)：5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測

*擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

水體自凈的基本原理地表水環(huán)境影響預(yù)測的時期和階段地表水環(huán)境和污染源的簡化地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則

*常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件

水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法√擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

在現(xiàn)狀調(diào)查的水質(zhì)參數(shù)中篩選；擬預(yù)測參數(shù)應(yīng)既說明問題又不過多（一般少于現(xiàn)狀調(diào)查參數(shù)）；根據(jù)工程分析、環(huán)境現(xiàn)狀、評價等級和當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求篩選；不同時期參數(shù)不一定相同；*對河流，可用水質(zhì)參數(shù)排序指標(biāo)（ISE）選取預(yù)測水質(zhì)因子：ISE是負值或越大，說明擬建項目排污對河流中該項水質(zhì)參數(shù)的影響越大！cp：建設(shè)項目水污染物的排放濃度，mg/L；cs：水污染物的評價標(biāo)準限值，mg/L；ch：評價河段的水質(zhì)濃度，mg/L；Qp——建設(shè)項目廢水排放量，m3/s；Qh——評價河段的流量，m3/s；5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

水體自凈的基本原理

地表水環(huán)境影響預(yù)測的時期和階段地表水環(huán)境和污染源的簡化地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件

水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法√

地表水環(huán)境影響預(yù)測是以一定的預(yù)測方法為基礎(chǔ)的，而這種方法的理論基礎(chǔ)是水體的自凈特性。

水體自凈：水體可以在其環(huán)境容量范圍內(nèi)，經(jīng)過自身的物理、化學(xué)和生物作用，使受納的污染物濃度不斷降低，逐漸恢復(fù)原有的水質(zhì)。(P66)水體自凈的基本原理物理自凈：混合稀釋、自然沉淀化學(xué)自凈：氧化還原反應(yīng)生物自凈：水中微生物（尤其是細菌）作用Ex：縱向混合系數(shù)，m2/s；Ey：橫向混合系數(shù)，m2/s；Ez：垂向混合系數(shù)，m2/s；K3:沉降系數(shù)，1/d；水體的耗氧和復(fù)氧過程水體耗氧過程：含碳化合物被氧化；含氮化合物被氧化；水生植物（如藻類）的呼吸作用；河床底泥耗氧；水體復(fù)氧過程：

大氣中的氧氣不斷溶于水中水生植物的光合作用產(chǎn)氧K1：耗氧系數(shù)，單位1/d；K2：復(fù)氧系數(shù)，單位1/d；5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

水體自凈的基本原理地表水環(huán)境影響預(yù)測的時期和階段地表水環(huán)境和污染源的簡化地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件

水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法√√地表水環(huán)境簡化（P96）河流簡化：矩形平直河流，矩形彎曲河流和非矩形河流。河流斷面寬深比≥20，可視為矩形河流；大中河流預(yù)測河段彎曲系數(shù)較大（>1.3）視為彎曲河流，否則簡化為平直河流；大中河流水深變化很大且評價等級較高（如一級）視為非矩形河流，其他簡化為矩形河流；小河一般可簡化為矩形平直河流。河流水文、水質(zhì)有急劇變化河段，在急劇變化之處分段，分別簡化。湖泊與水庫的簡化：大湖（庫）、小湖（庫）、分層湖（庫）。

水深>10m且分層期較長（如>30d）的湖泊、水庫可視為分層湖（庫）。不存在大面積回流區(qū)和死水區(qū)且流速較快，水力停留時間較短的狹長湖泊可以簡化為河流。污染源的簡化（P96）污染源簡化包括排放方式的簡化和排放規(guī)律的簡化。污染源排放方式簡化：點源和面源

無組織排放或從多個間距很近的排放口排水時，也可以簡化為面源；排入河流的兩排放口間距較近時，可簡化為一個，其位置假設(shè)在兩排放口之間，排放量為二者之和。排入小湖（庫）的所有排放口可簡化為一個，其排放量是所有排放量之和。排入大湖（庫）的兩排放口間距較近時，可以簡化成一個，其位置假設(shè)在兩排放口之間，排放量為兩者之和。污染源排放規(guī)律簡化：連續(xù)恒定排放和非連續(xù)恒定排放地表水環(huán)境影響預(yù)測中，通?？梢园雅欧乓?guī)律簡化為連續(xù)恒定排放。5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

水體自凈的基本原理

地表水環(huán)境影響預(yù)測的時期和階段地表水環(huán)境和污染源的簡化地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件

水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法√地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法（P95）物理模型法類比調(diào)查法

主要指水工模型。水工模型法定量性較高，再現(xiàn)性較好，能反映出比較復(fù)雜的地表水環(huán)境的水力特征和污染物遷移的物理過程。但需要合適的試驗場所和條件以及必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，需較多人力、物力和時間。專業(yè)判斷法半定量或定性預(yù)測。注意預(yù)測對象與類比對象的相似性。數(shù)學(xué)模式法定性預(yù)測。建設(shè)項目對地表水環(huán)境某些影響無法定量預(yù)測，也沒有條件采用類比調(diào)查時采用。5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

水體自凈的基本原理

地表水環(huán)境影響預(yù)測的時期和階段地表水環(huán)境和污染源的簡化地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件

水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法√水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則水質(zhì)數(shù)學(xué)模式按水質(zhì)分布狀況分：零維、一維、二維、三維；按來水和排污隨時間的變化分：動態(tài)、穩(wěn)態(tài)、準穩(wěn)態(tài)（準動態(tài)）；按擬預(yù)測水質(zhì)組分分：單一組分模式、耦合組分模式；按求解方法及方程形式分：解析解模式、數(shù)值解模式；水質(zhì)影響預(yù)測模式的選用（P97）

主要考慮水體類型和排污狀況、環(huán)境水文條件及水力學(xué)特征、污染物的性質(zhì)及水質(zhì)分布狀態(tài)、評價等級等方面。5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

水體自凈的基本原理

地表水環(huán)境影響預(yù)測的時期和階段地表水環(huán)境和污染源的簡化地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則

*常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件

水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法√1.*河流混合過程段長度（P73）預(yù)測范圍內(nèi)河段分充分混合段、混合過程段和排污口上游河段。充分混合段：污染物濃度在斷面上均勻分布的河段。當(dāng)斷面上任意一點的濃度與斷面平均濃度之差小于平均濃度的5％時，可以認為達到均勻分布?；旌线^程段：指排放口下游達到充分混合以前的河段。河流混合過程段長度可由下式計算（理論公式）：河中心排放x=0.1uxB2/Ey岸邊排放x=0.4uxB2/Ey

ux——x方向流速，m/s；B——河流寬度，m；Ey——橫向擴散系數(shù)，m2/s。常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件1.河流混合過程段長度（P73）*河流混合過程段長度可由下式估算（經(jīng)驗公式）：式中，B——河流寬度，m；a——排放口距岸邊的距離，m；u——河流斷面的平均流速，m/s；H——平均水深，m；g——重力加速度，9.8m/s2；I——河流坡度，‰。常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件例題1：一河段的K斷面處有一岸邊污水排放口穩(wěn)定地向河流排放污水，其河水特征為：B=50.0m，H均=1.2m，u=0.1m/s，I=9‰，試計算混合過程污染帶長度。

解:混合過程段長度：

＝779.0m所以混合過程段長度為779.0m。*2.河流完全混合模式（P71）適用條件：（1）河流充分混合段；（3）河流為恒定流動；（2）持久性污染物；（4）廢水連續(xù)穩(wěn)定排放。c——污染物濃度，mg/L；cp——污染物排放濃度，mg/L；ch——河流來水污染物濃度，mg/L；Qp——廢水排放量，m3/s；Qh——河流來水流量，m3/s；常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件例題2（P72）：河邊擬建一工廠，排放含氯化物廢水，流量2.83m3/s，含鹽量1300mg/L；該河流平均流速0.46m/s，平均河寬13.7m，平均水深0.61m，含氯化物濃度100mg/L。如該廠廢水排入河中能與河水迅速混合，問河水氯化物是否超標(biāo)（設(shè)地方標(biāo)準為200mg/L）？解：ch＝100mg/L，Qh＝0.46×13.7×0.61＝3.84m3/scp=1300mg/L，Qp=2.83m3/s代入得c=609mg/L。該廠廢水如排入河中，河水氯化物將超標(biāo)。*3.河流一維穩(wěn)態(tài)模式c——計算斷面的污染物濃度，mg/L；c0——計算初始點污染物濃度，mg/L；t——斷面間水團傳播時間，d；K——水質(zhì)綜合消減系數(shù)，1/d；u——河流流速，m/s；x——從計算初始點到下游計算斷面的距離，m；常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件或一般方程式為：e：自然對數(shù)的底，2.718*3.河流一維穩(wěn)態(tài)模式*適用條件：（1）河流充分混合段；（3）河流為恒定流動；（2）非持久性污染物；（4）廢水連續(xù)穩(wěn)定排放。c——計算斷面的污染物濃度，mg/L；c0——計算初始點污染物濃度，mg/L；K1——耗氧系數(shù)，1/d；K3——污染物的沉降系數(shù)，1/d；u——河流流速，m/s；x——從計算初始點到下游計算斷面的距離，m；常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件或例題3：一河段的K斷面處有一岸邊污水排放口穩(wěn)定地向河流排放污水，其污水特征為：Qp=19440m3/d，BOD5（p）=81.4mg/L，河水Qh=6.0m3/s，BOD5（h）=6.16mg/L，u=0.1m/s，K1=0.3/d，如果忽略污染物質(zhì)在混合過程段內(nèi)的降解和沿程河流水量的變化，在距完全混合斷面10km的下游某段處，河流中BOD5濃度是多少？解：Qp=19440/86400=0.225m3/s計算起始點處完全混合后的BOD的濃度＝8.88mg/L=6.275mg/L

在距完全混合斷面10km的下游某段處，河流中BOD5濃度是6.275mg/L常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件*4.Streeter–Phelps(S-P)模式建立S-P模式的基本假設(shè)：（1）河流中的BOD衰減和溶解氧的復(fù)氧都是一級反應(yīng)；（2）反應(yīng)速度是定常的；（3）河流中的耗氧是由BOD衰減引起的，而河流中的溶解氧來源則是大氣復(fù)氧。S-P模式的適用條件：（1）河流充分混合段；（2）污染物為耗氧有機污染物；（3）需要預(yù)測河流溶解氧狀態(tài)；（4）河流為恒定流動；（5）污染物連續(xù)穩(wěn)定排放。常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件*4.Streeter–Phelps(S-P)模式CBOD0——計算初始斷面的BOD濃度，mg/L;D0——計算初始斷面虧氧量，即斷面DO濃度與DOf之差，mg/L；Dh——上游來水中溶解氧的氧虧值，mg/L；Dp——污水中溶解氧的氧虧值，mg/L；*4.Streeter–Phelps(S-P)模式D——虧氧量，即飽和溶解氧濃度與溶解氧濃度的差值，mg/L；cBOD——BOD的濃度，mg/L；K1——耗氧系數(shù)，1/d；K2——大氣復(fù)氧系數(shù)，1/d；x——從計算初始點到下游計算斷面的距離，m氧垂公式氧垂曲線：根據(jù)氧垂公式繪制的溶解氧沿程變化曲線。（P75）*4.Streeter–Phelps(S-P)模式計算最大氧虧點－臨界點tc——由起始點到達臨界點的流行時間。xc——臨界點到計算初始點的距離，m。*4.Streeter–Phelps(S-P)模式

S-P模式在水質(zhì)影響預(yù)測中應(yīng)用最廣，也可用于計算河段的最大容許排污量。在S-P模式基礎(chǔ)上，結(jié)合河流自凈過程中的不同影響因素，人們提出了一些修正型。例如托馬斯引入懸浮物沉降作用對BOD衰減的影響；多賓斯－坎普提出了考慮底泥耗氧和光合作用復(fù)氧的模型；奧康納進一步考慮含氮污染物的影響；1989年美國EPA推出了QUAL－2E，這是一維水質(zhì)模型，全面考慮河流自凈的機理，可以模擬15種以上不同的水質(zhì)參數(shù)的變化，如水溫、有機磷、有機氮、腸桿菌等。5.河流二維穩(wěn)態(tài)混合模式適用條件：

（1）平直、斷面形狀規(guī)則河段混合過程段；（2）持久性污染物；（3）河流為恒定流動；（4）連續(xù)穩(wěn)定排放；（5）對于非持久性污染物，需采用相應(yīng)的衰減模式。常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件5.河流二維穩(wěn)態(tài)混合模式c(x,y)——(x,y)點污染源垂直平均濃度，mg/L；H——平均水深，m；B——河流寬度，m；a——排放口與岸邊的距離，m；My——橫向混合系數(shù)，m2/s；x,y——笛卡兒坐標(biāo)系的坐標(biāo)，m；岸邊排放：常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件5.河流二維穩(wěn)態(tài)混合模式c(x,y)——(x,y)點污染源垂直平均濃度，mg/L；H——平均水深，m；B——河流寬度，m；a——排放口與岸邊的距離，m；My——橫向混合系數(shù)，m2/s；x,y——笛卡兒坐標(biāo)系的坐標(biāo)，m；非岸邊排放：2常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件6.河流二維穩(wěn)態(tài)混合累積流量模式常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件適用條件：（1）彎曲河流、斷面形狀不規(guī)則河段混合過程段；（2）持久性污染物；（3）河流為恒定流動；（4）連續(xù)穩(wěn)定排放；（5）對于非持久性污染物，需采用相應(yīng)的衰減模式。岸邊排放：c（x,q）——（x,q）處污染物垂向平均濃度，mg/L；Mq——累積流量坐標(biāo)系下的橫向混合系數(shù)；x,q——累積流量坐標(biāo)系的坐標(biāo)；5.6地表水環(huán)境影響預(yù)測擬預(yù)測水質(zhì)參數(shù)的篩選

水體自凈的基本原理

地表水環(huán)境影響預(yù)測的時期和階段地表水環(huán)境和污染源的簡化地表水環(huán)境影響預(yù)測的方法水質(zhì)數(shù)學(xué)模式的類型與選用原則常用河流水質(zhì)數(shù)學(xué)模型與適用條件

水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法√水質(zhì)模型參數(shù)的確定方法水質(zhì)模型參數(shù)確定的方法類別：實驗室測定法公式計算法（包括經(jīng)驗公式、模型求解等）現(xiàn)狀實測法示蹤劑法（1）實驗室測定法

K1=K1'+(0.11+54I)u/H式中：K1——耗氧系數(shù)，1/d；K1‘——試驗室測定的耗氧系數(shù)，1/d；I——河流底坡或地面坡度，‰；u——河水流速，m/s；H——平均水深，m。在實際應(yīng)用中，K1'仍然寫作K1耗氧系數(shù)K1單獨估值方法（P83）（2）兩點法(現(xiàn)場實測法)式中：cA、cB為A、B斷面上污染物的平均濃度，Δx為A、B斷面間的距離。耗氧系數(shù)K1單獨估值方法（P83）復(fù)氧系數(shù)K2的單獨估值方法——經(jīng)驗公式法（P84）（1）奧康納－多賓斯，簡稱奧－多公式：cz≥17cz＜17cz——謝才系數(shù)I——河流坡度n——河床糙率Dm——分子擴散系數(shù)0.1≤H≤0.6mu≤1.5m/s0.6≤H≤8m0.6≤u≤1.8m/s（2）歐文斯等人經(jīng)驗式（3）丘吉爾經(jīng)驗式復(fù)氧系數(shù)K2的單獨估值方法——經(jīng)驗公式法（P84）K1、K2的溫度校正K1或2（T）＝K1或2（20℃）·θ（T-20）溫度常數(shù)θ的取值范圍對于K1，θ＝1.02~1.06，一般取1.047對于K2，θ＝1.015~1.047，一般取1.024(1)泰勒法求Ey(適用于河流)Ey=(0.058H+0.0