济南市水环境规划课程设计2

资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 1 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 1 目 录 目 录 1 前言 3 1 总论 4 1 1 规划的目的和意义 4 1 2 规划的指导思想和原则 4 1 3 规划的编制依据 4 1 4 规划成果 4 2 区域环境概况 5 2 1 地理位置 5 2 2 区域自然概况 5 2 2 1 地形地貌 5 2 2 2 气候特征 5 2 2 3 水文地质 5 2 2 4 地表水状况 6 2 2 5 地下水状况 6 2 3 社会经济概况 6 2 4 水资源相关规划情况 7 2 5 环境质量概况 7 2 5 1 地表水 7 2 5 2 地下水 7 2 5 3 黄河水 7 3 需水预测 8 3 1 规划期限 8 3 2 用水预测 8 3 2 1 生活用水指标 8 3 2 2 工业用水指标 8 3 2 3 中水回用量 10 3 2 4 新鲜水量及水平衡图 10 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 2 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 2 4 自然污染源源强预测 12 4 1 废水污染源源强预测 12 4 2 污水废水排放量及主要废水污染物排放量 12 5 环境现状监测与评价 13 5 1 地表水环境质量现状监测结果 13 5 2 地表水环境质量评价方法 16 6 地表水环境影响预测 18 6 1 源强确定 18 6 2 排水路线 18 6 3 预测因子与方法 18 6 4 预测结果 20 6 5 地表水环境影响评价 20 6 5 1 评价标准及结果 20 6 6 水质达标保障措施 20 7 水环境承载力计算 23 7 1 计算河段 23 7 2 计算因子选取 23 7 3 影响因素 24 7 4 预测方法 24 7 5 主要参数选取 25 7 6 河段水环境容量计算结果 26 7 7 污染物排放量的可接纳性 27 参考文献 28 附录 1 29 附录 2 30 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 3 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 3 前言 现在世界进入一个水资源紧张的年代 出现全球范围的水危机 与世界各国相比 我国城市缺水问题相当严重 水环境也在日趋恶化 导致水资源可利用率降低 城市 水资源和水环境状况令人担忧 城市水环境具有既是经济发展资源 又是人们生存环境的双重特定 城市水资源 是指可供城市建设 产业运转 人民生活利用的地表水和地下水 水资源对城市的形 成 发展 演变具有引导和制约作用 城市建设 产业发展 人民生活都离不开水 水资源不仅影响城市的性质 规模 而且还影响城市的结构布局和发展变迁 已经成 为制约城市发展的基本因素之一 随着我国经济的快速发展 水资源短缺和水质污染 的矛盾日益尖锐 特别是北方一些缺水地区的城市和地区 城市水资源和水环境的安 全问题成为限制地区发展的 瓶颈 济南市是山东省的政治 经济 文化中心 位于鲁中山地西北部 南邻泰山 北 依黄河 地南高北低 地质构造复杂 主要以低山丘陵 山前平原 沉降堆积平原水 文地质区构成 全市总面积 8177 平方公里 市区面积 3257 平方公里 以往我们对济 南泉水的研究往往偏重于 泉 而忽略了 水系 的重要性 而济南的 泉 和 水 是相辅相成 缺一不可的 泉为水之源 水为泉之带 在济南未来的发展中只有将济 南的 泉 湖 河 等水系进行整体 系统性的规划与利用 济南的泉水文化才能释 放出她最大的魅力 本次课程设计是通过对济南市水资源开发利用的研究评价 巩固和掌握区域水环 境评价的基本原理及应用条件 掌握评价水环境的步骤 进一步巩固在专业理论课上 学习的水环境评价和保护的方法 本课程设计报告书总共分为六章 在研究背景的基 础上 了解地下水资源的开发利用状况 按照不同用水指标 进行用水预测计算和中 水回用计算 根据相关排放标准 预测废水污染源源强 采用单因子指数法进行地表 水环境质量现状评价 并进行地表水环境影响预测 最后分析计算其水环境容量 说 明区域水环境容量的满足情况 在评价结果基础上 提出改善环境质量 控制水污染 的合理措施 并编制相关规划方案 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 4 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 4 1 总论 1 1 规划的目的和意义 1 目的 水环境规划是 通过课程设计 培养学生运用所学的知识进行河流一维水环境评价 开展水环境综合规划和管理的能力 2 意义 水是重要的自然资源 随着社会和国民经济的迅速发展 人口的增长 人民生活水 平和城市化水平的提高 对水的需求越来越多 水资源短缺和水污染日益严重 这已成为社会经济 发展的制约因素 为促进国民经济可持续发展 全面贯彻水法 加强水资源保护 开展水环境规划 设计工作是十分必要和紧急的任务 为有效改善济南市水环境质量 拟对境内河泉河进行水环境规 划 1 2 规划的指导思想和原则 1 充分调查 掌握现状 依据水质 水量条件及当地工业 生活污染源和农业面源的分布情况 制定相应的对策措施 2 统筹规划 综合整治 统筹规划总体 改善区域水环境质量 消除外来影响 以促进济南泉河地区水环境功能区水质 达标 3 远近结合 标本兼治 在全力解决当前突出环境问题的基础上 采取治本之策 加强污染源头治理 提高排放标准 切实控污减排 从根本上解决影响泉河水质的各种污染源问题 4 突出重点 分类控制 有针对性地解决制约泉河水污染防治的关键问题 控制化学需氧量排放总量 综合治理泉河地 区的水质污染 5 团结协作 合力治污 济南市水环境综合整治工作需要区域内各级政府加强团结协作 形成治污合力 各负其责 1 3 规划的编制依据 法律法规 1 中华人民共和国环境保护法 2 中华人民共和国水污染防治法 3 中华人民共和国水法 4 山东省水污染保护条例 5 山东省环境保护条例 相关标准 1 地表水环境质量标准 GB3838 2002 2 污水综合排放标准 GB8978 96 3 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 1 4 规划成果 1 济南市示范经济区水平衡图及评价结果 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 5 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 5 2 济南市水环境规划报告书 2 区域环境概况 2 1 地理位置 济南位于东经 117 0 北纬 36 6 在山东省中西部 战国为齐历下邑 汉置历城县 1930 年 设济南市 因其地处济河南岸 故名 黄河即今大青河 原为济水故道 现山东省省会 黄河中下 游和环渤海经济带南翼的重要战略城市 国务院公布的国家历史文化名城之一 山东政治 文化 经济 金融 教育中心 也是国家批准的沿海开放城市和十五个副省级城市之一 济南军区和济南 铁路局本部位于济南 济南位于山东省中西部 具有 4000 多年的历史 是中华文明的重要发祥地 之一 是闻名世界的史前文化 龙山文化的发祥地 是 全国城市综合实力 50 强 和 全国投资硬 环境 40 优 的城市之一 第十一届全国运动会举办城市 和第七届中国 国际 园林花卉博览会的 主办城市 2 2 区域自然概况 2 2 1 地形地貌 南依泰山 北跨黄河 地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上 地势南高北低 地 形可分为三带 北部临黄带 中部山前平原带 南部丘陵山区带 境内主要山峰有长城岭 跑马岭 梯子山 黑牛寨等等 山地丘陵 3000 多平方千米 平原 5000 平方千米 最高海拔 1108 3 米 最 低海拔 5 米 南北高差 1100 多米 济南境内河流主要有黄河 小清河两大水系 湖泊有大明湖 白云湖等 境内泉水众多 被誉为 泉城 2 2 2 气候特征 济南地处中纬度地带 由于受太阳辐射 大气环流和地理环境的影响 属于暖温带半湿润大陆 性季风气候 其特点是季风明显 四季分明 春季干旱少雨 夏季炎热多雨 秋季较为清爽 冬季 气温低 但无严寒 我国是世界上季风气候十分典型的国家 而济南市则是季风气候明显区域之一 冬季亚洲大陆 北部形成了蒙古高压 济南市被变性极地大陆气团所控制 常受来自北方冷空气侵袭 寒冷晴朗 雨雪稀少 多偏北风 夏季受热带 副热带海洋气团影响 盛行来自海洋的暖湿气流 天气炎热 雨量充沛 光照充足 多偏南风 春季和秋季是冬季转夏季 夏季转冬季的过渡季节 风向多变 一年之中 在不同季节 全市处在不同大气环流控制之下 构成了春暖 夏热 秋爽 冬寒四季变 化分明的气候 济南市冬季长达 136 157 天 一般在 11 月上旬至次年 3 月下旬 夏季为 105 120 天 一般在 5 月下旬至 9 月上旬 春 秋季最短 都不足两个月 冬季济南市受蒙古冷高压控制 盛吹寒冷的偏北风 一般 6 8 天有一次冷空气侵入 使气温 不断降低 冬季最冷月平均气温在 0 以下 极端最低温度平均在 20 以下 平阴县为 18 9 长 清县为 19 1 济南市北郊为 19 7 济南市东郊为 22 5 章丘县为 24 5 低于 10 的严寒 日数 98 集中在冬季 最大冻土深度为 45 厘米左右 最大积雪深度为 20 厘米左右 冬季降水量在 20 25 毫米 仅占全年总降水量的 3 0 3 7 整个冬季雨雪稀少 北风频吹 干燥寒冷 夏季炎 热 季平均温度在 26 左右 极端最高温度超过 40 日最高气温 40 的酷热日数均出现在夏季 夏季不仅炎热 且多降水 雨热同季 夏季降水量全市各县区平均都在 400 毫米以上 全年 60 的 降水量集中在夏季 7 月份降水日数平均在 15 天左右 日降水量 50 毫米的暴雨日数集中在 7 8 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 6 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 6 两月 占全年暴雨日数的 70 2 2 3 水文地质 济南市地下水的赋存与分布均受地质构造 地层岩性 地貌及气象水文等自然因素综合控制 南部隆起区基岩裸露 北部沉降带广布巨厚的黄河冲积层 中部山前过渡带冲洪积物向北延展并与 黄泛冲积层交错相接 以碎屑岩为主的石炭 二叠及侏罗系地层 分布于章丘 郭店及长清以北一带 在构造上位于 泰山隆起向济阳拗陷的倾伏部位 石炭系为一套砂 页岩夹煤层及石灰岩相间的煤系地层 覆盖于 奥陶系灰岩之上 因砂 页岩裂隙不发育 石灰岩层厚度薄 岩溶发育较差 岩溶裂隙水不甚富 其补给源以接受奥陶系裂隙岩溶水顶托补给为主 在地形低洼及构造发育地带亦往往成为奥陶系裂 隙岩溶水之排泄带 二叠系 侏罗系的砂 页岩及砂砾岩具微弱的孔隙 裂隙 赋存不丰富的孔隙 裂隙水 其中二叠系奎山段砂岩及侏罗系砾岩孔隙发育相对较好 在裸露区接受降水补给 径流排 泄于山前地带 并隐伏于冲洪积层之下 除降水补给外 还接受第四系孔隙水补给 故富水性相对 较强 成为此区具一定供水意义的主要含水层 平原区广泛分布第四系沉积物 岩性松散 孔隙发育 赋存孔隙水 在山前地带分布着冲洪积 层 多有黄土状粘性土或砂性土组成 间夹透镜状碎石层 地下水赋存条件不好 北部平原区冲积 层几经黄泛沉积而成 岩性松散 具较好的蓄水空间 富水性较强 地下水以大气降水补给为主 沿黄尚接受黄河侧渗补给 山前冲洪积层径流和河川径流的侧渗也是补给源之一 黄河冲积平原深层地下水 赋存于第四系及上第三系的松散岩类孔隙中 含水层分布广 埋藏 深度大 层次多 单层厚度薄 累计厚度大 颗粒较粗 孔隙发育 有较好的蓄水空间 此类地下 水静压力大 水头高 但运移迟缓 径流途径远 补给困难 可供开采的资源有限 2 2 4 地表水状况 济南市河流水量以降水补给为主 济南市境内由降水及黄河侧渗产生的地表径流 多年平均水 资源量为 7 88 亿 m3 平水年 枯水年和特枯年的径流量分别为 6 薄 8 亿认 3 4 9 亿 m 和 1 73 亿 m3 20 世纪 50 年代末开始 在小清河众多支流上兴建了垛庄 杏林 大站 杜张 狼猫山等 5 座中型水库及 53 座小型水库 最大拦蓄能力 1 1 亿 m3 境内小清河流域多年平均降水产生的地 表径流量为 2 97 亿 m3 支流上水库塘坝拦蓄利用量年仅 0 66 亿 m3 占流域地表径流量的 22 2 77 8 的水量在汇集过程中补给了地下水 蒸发 提用和排泄到境外 主要支流绣江河多年 平均径流量 1 12 亿 m3 拦蓄 0 33 亿 m 拦蓄利用率 29 5 漂河年径流量 0 41 亿 m3 拦蓄 0 19 亿 m3 利用率 46 3 巨野河年径流量 0 26 亿 m3 拦蓄 0 14 亿 m3 利用率 53 8 济南市河川径流的年季变化主要取决于降水的年季变化 径流的年季变化幅度比降水的年季变 化更为剧烈 全年径流量有 75 一 85 集中在 6 一 9 月的雨季汛期 最大径流量出现在 8 月 枯水 期的 8 个月径流量只占全年的 15 一 25 最小月径流量一般出现在 5 月 2 2 5 地下水状况 济南素以 泉城 闻名于世 拥有约突泉 黑虎泉 珍珠泉和五龙潭四大泉群和百脉泉 浆水 泉等 72 名泉 地下水水质优良 储量丰富 据资料分析测算 包括黄河侧渗补给 济南多年平均地 下水资源量为 12 77 亿 m3 平水年 枯水年和特枯年的地下水资源量分别为 70 亿 m3 9 41 亿 m3 和 6 90 亿 m3 地下水动态变化取决于自然和人为因素两个方面 从观测资料来看 对济南泉水动 态起主导作用的因素是大气降水和人工开采两个方面 近年来随着工业的迅速发展 地下水开采量 逐渐加大 泉群停喷的现象时有发生 春季雨水少 工农业用水多 地下水位急剧下降 一般 4 一 6 月地下水埋深最大 汛期降水多 地下水得到补给 水位开始回升 一般 10 月中旬达到年内最 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 7 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 7 高水位 2 3 社会经济概况 济南市辖历下区 市中区 槐荫区 天桥区 历城区 长清区 章丘市 平阴县 济阳县 商 河县 共 6 区 1 市 3 县 2009 年末 济南总人口 603 27 万人 其中市区人口为 348 24 万人 济南市国民生产总值 3340 91 亿元 地域财政收入 967 70 亿元 全社会固定资产投资 1655 37 亿元 人均国民经济生产总值 50219 元 农民人均纯收入 7805 元 城市居民可支配收入 22722 元 2 4 水资源相关规划情况 按照 全国水资源综合规划技术细则 及 山东省水资源综合规划 的要求 结合济南市实际 市水利局组织有关单位 于 2008 年启动了 济南市水资源综合规划 的编制工作 2011 年 12 月 5 日 由山东省水利科学研究院编制完成的 济南市水资源综合规划 以下简称 规划 已顺利 通过专家评审 规划 的顺利完成 将进一步科学评价济南市水资源的量和质 摸清水资源开发 利用和保 护现状 合理预测用水需求 科学确定水资源配置方案 制定水资源管理对策和保障措施 统筹安 排水资源合理开发 优化配置 高效利用 有效保护 综合治理的总体布局和实施方案 为全市 十二五 时期内水资源开发利用与管理提供依据 实现水资源的可持续利用 以支撑经济社会的 可持续发展 促进和保障区域内人口 资源 环境和经济的协调发展 2 5 环境质量概况 2 5 1 地表水 水库 鹊山 玉清湖 锦绣川 卧虎山和狼猫山 5 个水库每月分别监测 32 项指标 其中总氮 年均浓度超过国家地表水环境质量三类标准 超标倍数分别为 1 9 倍 2 4 倍 3 2 倍 5 2 倍和 1 9 倍 其余项目达标 呈中营养化状态 与上年相比 鹊山水库高锰酸盐指数和总磷分别下降 14 3 和 37 3 总氮上升 25 7 玉清 湖水库高锰酸盐指数和总磷分别下降 12 0 和 10 8 总氮上升 60 9 锦绣川水库高锰酸盐指数 总氮和总磷分别下降 25 8 8 2 和 33 7 卧虎山水库高锰酸盐指数 总氮和总磷分别下降 20 8 1 4 和 33 6 狼猫山水库总氮和总磷分别下降 17 1 和 27 8 2 5 2 地下水 济南市地下水水质保持良好状态 大杨庄和东郊水厂分别监测 23 项指标 各指标年均监测值 均符合国家地下水质量三类标准 2 5 3 黄河水 黄河泺口设置一个监测点 每月监测 30 项指标 各指标年均监测值符合国家地表水环境质量 三类标准 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 8 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 8 3 需水预测 3 1 规划期限 规划基准年为 2009 年 规划近期为 2015 年 远期为 2020 年 3 2用水预测 3 2 1生活用水指标 循环经济示范区内生活用水主要为生活用水和办公用水 循环经济示范区人口规 模近期 2015年 达到5310人 远期 2020年 达到10000人 示范区内人口为工作人 员 为8小时工作制度 经济示范区2015年人均生活综合用水定额为55L 人 d 2020年 人均生活综合用水定额为60L 人 d 预测预测2015年和年和2020年生活用水量 年生活用水量 单位 万单位 万m3 水平年2015 年2020 年 生活用水量 10 6621 90 3 2 2 工业用水指标 循环经济示范区工业规划以煤化工 盐化工和精细化工等为主导产业 为较准确 估算循环经济示范区工业需水情况 通过多方面资料搜集及专家咨询 本次评价 2015 年根据工程设计资料确定用水量 2020 年根据 2015 年行业万元增加值耗水量和同类行 业万元增加值耗水量计算工业用水量 具体计算如下 2015 年联想 汶上 循环经济示范区用水量预测 180 万 t a 煤制甲醇制 60 万 t a 丙烯项目 副产汽油和液化气 煤化工 根据工程设计资料 180 万吨煤制甲醇总用水量 857 2 万 m3 a 其中新鲜水为 603 16 万 m3 a 中水量为 254 04 万 m3 a 根据工程设计资料 60 万 t a 丙烯项目总用水量约为 120 5 万 m3 a 其中新鲜水 补充量为 56 78 万 m3 a 污水处理厂需要补充中水量为 63 72 万 m3 a 25 万 t a 合成氨制备 30 万 t a 尿素 煤化工 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 9 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 9 根据工程设计资料 25 万 t a 合成氨制备 30 万 t a 尿素项目总用水量为 664 3 万 m3 a 其中新鲜水补充量为 362 08 万 m3 a 示范区污水处理厂需要补充中水量为 302 22 万 m3 a 用于补充循环水 30 万 t a 烧碱项目 盐化工 根据工程设计资料 30 万 t a 烧碱项目总用水量为 117 8 万 m3 a 其中新鲜水补 充量为 72 44 万 m3 a 污水处理厂需要补充中水量为 45 36 万 m3 a 用于补充循环水 近期 3 360t h 循环流化床锅炉 4 开 1 备 2 100MW 背压机组 总用水量为 480 万 m3 a 其中新鲜水量 384 万 m3 a 中水量为 96 万 m3 a 2020 年示范区用水预测依据 煤化工 园区2015年万元工业增加值耗水量约为48 3m3 本次评价以2015年耗水 指标 48 3m3 为依据 同时考虑到工艺改进 节水技术提高等因素 2020年耗水指 标按2015年万元工业增加值用水量的80 计 即为39m3 盐化工 园区2015年万元工业增加值耗水量约为19 6m3 本次评价以2015年耗水 指标20m3为依据 同时考虑到工艺改进 节水技术提高等因素 2020年耗水指标按 2015年万元工业增加值用水量的80 计 即为16m3 精细化工 类比其他园区精细化工的万元工业增加值耗水量 同时考虑到工艺改 进 节水技术提高等因素 确定2020年精细化工用水量为10m3 万元增加值 远期再增加 3 360t h 循环流化床锅炉 1 100MW 抽背热电机组 总用水量为 840 万 m3 a 其中新鲜水量 672 万 m3 a 中水量为 168 万 m3 a 3 道路广场洒水 绿化用水指标 结合山东省内其它同类性质的经济循环经济示范区 确定循环经济示范区公共设 施用水 道路广场洒水 绿化用水用水量分别为25m3 hm2 10m3 hm2 20m3 hm2 表 1 用水量预测汇总 2015 年2020 年 项目 用水指标 工业 增加值 总用水量 万 m3 a 用水指标 工业 增加值 总用水量 万 m3 a 煤化工48 3m3 万元34 亿元164239m3 万元68 亿元2652 盐化工19 6m3 万元6 亿元117 816m3 万元12 亿元192 工 业 用 精细化工 10m3 万元20 亿元200 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 10 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 10 热电厂 480 840水 合计 40 亿元2239 8 100 亿元3884 办公 生活用水 365d 55L 人 d5310 人10 6660L 人 d10000 人21 90 公共设施用水 330d 25m3 hm2 d41hm233 8325m3 hm2 d41hm233 83 道路喷洒用水 300 d 10 m3 hm2 d67 5hm220 2510 m3 hm2 d97 5hm229 25 绿化用水 200d 20 m3 hm2 d22 4hm28 9620 m3 hm2 d37 2hm214 88 合 计 2313 50 3983 86 3 2 3中水回用量 1 中水回用量 绿化 道路洒水 由于绿化用水和道路广场洒水对水质要求不高 废水经深度处理后完全可以满足 其用水要求 根据循环经济示范区规划 循环经济示范区绿化用水 道路广场洒水及 厂区绿化洒水全部采用污水处理厂处理后的中水 具体中水回用量见表 2 表 2 绿化 道路广场洒水中水回用量 年限2015 年用水量 万 m3 a 2020 用水量 万 m3 a 道路广场喷洒用水20 2529 25 绿地8 9614 88 合计 29 2144 13 工业中水 表 3 循环经济示范区中水回用量 年限2015 年用水量 万 m3 a 2020 用水量 万 m3 a 备注 绿化 道路广场洒水 29 2144 13 园区污水处理厂提供 煤化工619 981001 33园区污水处理厂提供 盐化工45 3673 93园区污水处理厂提供 精细化工园区污水处理厂提供 热电厂96168园区污水处理厂提供 合计 790 551287 39 3 2 4新鲜水量及水平衡图 根据上述分析 循环经济示范区总用水量扣除各环节中水回用量 可估算工业循 环经济示范区 2015 年和 2020 年 绘出循环经济示范区水平衡图 绘出循环经济示范区水平衡图 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 11 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 11 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 12 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 12 4 自然污染源源强预测 4 1 废水污染源源强预测 本次评价根据示范区用水单位的不同对工业废水 生活污水 公建用水和绿化用 水等分别进行预测 根据用地类型及耗水量的不同 工业废水产生量按用水量的 70 计 生活区和公 共设施用水按 80 道路广场洒水及绿化环节不产生废水计 经预测 示范区内各用 水单元不同时期的废水产生情况具体见表 4 表 4 示范区废水量预测 2015 年 万 m3 a 2020 年 万 m3 a 序号用水单元 排污 系数用水量废水产生量用水量废水产生量 1煤化工0 71149 426521856 4 2盐化工0 7117 882 5192134 4 3精细化工0 7 200140 4热电厂05办公 生活用水0 8010 668 5321 9017 52 6公共设施用水0 8033 8327 0633 8327 06 7道路广场用水020 25029 250 8绿化用水08 96014 880 合 计2313 501315 493983 862259 38 由上表可知 示范区由上表可知 示范区 2015 年 年 2020 年废水产生量万年废水产生量万 m3 a 万 万 m3 d 4 2 污水废水排放量及主要废水污染物排放量 根据前面的污染源分析可知 扣除回用的部分中水 示范区计算示范区计算 2015 年 年 2020 年年 中水中水污水处理厂废水量 污水处理厂废水量 根据污水处理厂设计进水水质 COD 为 500mg L NH3 N 为 45 mg L 污水处理厂 出水水质执行 城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一级 中一级 A 标准污标准污 可以查找相关标准值 可以查找相关标准值 水示范区污染物产生量具体见表 5 表 5 示范区废水污染物产生及排放量 2015 年2020 年 类别废水量 万 m3 COD t a NH3 N t a 废水量 万 m3 COD t a NH3 N t a 排入污水处理厂排放量 1315 496577 45591 97 2259 38 11296 91016 9 污水处理厂排放量524 94262 4726 25971 99486 0048 60 资源与环境学院 水环境规划课程设计 第 13 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 13 5 地表水环境质量现状监测与评价 5 1 地表水环境质量现状监测结果 本次地表水环境现状监测共布设 6 个监测断面 地表水环境质量现状监测结果统 计情况见表 6 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境课程设计 第 14 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 14 表 6 地表水环境质量现状监测结果 单位 mg l 取样 时间 点位pHCODCrBOD5SS 溶解氧 氨氮硫化物 石油类硫酸盐 氰化物全盐量挥发酚活性氯苯 高锰酸盐指 数 粪大肠菌数 氯化物 氯乙烯汞 1 8 6812 23 0 8 7 150 025未检出0 011130未检出502未检出未检出未检出2 59 20 76 6未检出未检出 2 8 6412 43 0107 070 50未检出0 030187未检出810未检出未检出未检出1 79 330 98 3未检出未检出 3 8 8213 03 097 120 027未检出0 022189未检出779未检出未检出未检出2 16 50 97 6未检出未检出 4 8 7812 63 067 100 028未检出0 023188未检出784未检出未检出未检出2 15 50 97 9未检出未检出 5 8 5911 33 057 190 035未检出0 016176未检出750未检出出未检出未检出2 78 50 83 0未检出未检出 9 26 上午 6 7 7510 62 078 280 019 未检出未检出 未检出 126 未检出368未检出未检出未检出1 3115 6258 4未检出未检出 1 8 5512 83 0 7 7 240 023未检出0 010 129未检出516未检出未检出未检出2 703076 7未检出未检出 2 8 5113 33 0 9 7 200 45未检出0 031 187未检出822未检出未检出未检出2 2331098 4未检出未检出 3 8 7913 53 5 8 7 150 024未检出0 025 188未检出781未检出未检出未检出2 2960未检出未检出 4 8 7413 03 0 10 7 290 026未检出0 021 188未检出806未检出未检出未检出2 405097 9未检出未检出 9 26 下午 5 8 5712 63 0 7 7 210 031未检出0 016 175未检出769未检出出未检出未检出2 895073 1未检出未检出 1 8 6312 63 0 5 7 100 026未检出0 012 112未检出498未检出未检出未检出3 012064 1未检出未检出 2 8 5512 63 0 7 7 020 51未检出0 033 188未检出805未检出未检出未检出2 3331098 5未检出未检出 3 8 8812 93 0 6 7 150 026未检出0 020 188 未检出758未检出未检出未检出2 4850未检出未检出 4 8 7712 43 0 9 7 110 028未检出0 022 188未检出804未检出未检出未检出2 535097 3未检出未检出 9 27 上午 5 8 6211 93 0 5 7 150 034未检出0 015 172未检出747未检出出未检出未检出3 104083 1未检出未检出 1 8 5912 73 0 6 7 130 030未检出0 013 112未检出514未检出未检出未检出2 863064 2未检出未检出 2 8 6012 93 0 8 7 060 47未检出0 029 188未检出808未检出未检出未检出2 3033098 5未检出未检出 3 8 8113 43 5 7 7 340 027未检出0 024 189 未检出800未检出未检出未检出2 1970未检出未检出 4 8 7113 13 0 10 7 250 029未检出0 025 188未检出845未检出未检出未检出2 366097 2未检出未检出 9 27 下午 5 8 5812 43 0 8 7 290 031未检出0 017 171未检出766未检出出未检出未检出2 775082 9未检出未检出 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境课程设计 第 15 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 15 续表续表 取样 时间 点位铅镉六价铬铬铜镍锌砷苯胺硝基苯有机氯磷 硝酸盐 氮 河深 m 河宽 m 流量 m3 s 流速 m s 水温 1 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 110 91 040 160 0521 2 2 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 147 20 340 140 1520 8 3 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 164 90 5100 0080 00221 2 4 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 175 10 5150 120 0220 9 5 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 144 81 050 0800 0220 8 9 26 上午 6 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出 0 08 2 22 0 20 4 1 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 090 91 040 160 0523 3 2 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 137 20 340 140 1523 0 3 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 145 00 5100 0080 00223 1 4 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 155 10 5150 120 0223 2 9 26 下午 5 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 155 01 050 0800 0222 9 1 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 120 91 040 160 0521 2 2 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 137 30 340 140 1520 8 3 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 124 70 5100 0080 00221 2 4 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 164 80 5150 120 0220 9 27 号上午 5 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 154 71 050 0800 0220 8 1 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 100 91 040 160 0523 3 2 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 157 30 340 140 1523 0 3 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 144 60 5100 0080 00223 1 4 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 164 80 5150 120 0223 2 9 27 下午 5 未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出未检出0 154 81 050 0800 0222 9 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境规划课程设计 第 16 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 5 2 地表水环境质量评价方法 根据水体的功能要求和济宁市环保局批复的环评标准 本次评价标准执行 地表 水环境质量标准 GB3838 2002 类 评价方法采用单因子指数法进行现状评价 1 计算公式 si i i C C S 式中 Si 污染物单因子指数 Ci i 污染物的浓度值 mg l Csi i 污染物的评价标准值 mg l 2 pH 值标准指数的计算公式 sd j PHj pH pH S 0 7 0 7 0 7 j pH 7 0 0 7 0 7 su j pHj pH pH S j pH 式中 SpHj pH 单因子指数 pHj j 断面 pH 值 pHsd 地面水水质标准中规定的 pH 值下限 pHsu 地面水水质标准中规定的 pH 值上限 3 DO 标准指数的计算公式 sfjfDO DODODODOS j sj DODO S j DO DO DO S j 910 sj DODO 式中 DO 的标准指数 j DO S 某水温 气压条件下的饱和溶解氧浓度 mg l 计算公式常采用 f DO T 为水温 6 31 468TDOf 溶解氧实测值 mg l j DO 溶解氧的评价标准限值 mg l s DO 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境规划课程设计 第 17 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 本次地表水环境质量现状评价结果见表 7 表 7 地表水环境质量现状评价结果 评价因子1 2 3 4 5 pH 0 806250 78750 91250 8750 795 COD 0 628750 640 660 638750 6025 BOD5 0 750 750 81250 750 75 DO 0 4160 4430 4090 4120 412 氨氮0 0260 48250 0260 027750 03275 石油类0 230 6150 4550 4550 32 硫酸盐0 4830 750 7540 7520 694 CODMn0 4650 36040 380 39330 4808 粪大肠菌群 0 00250 0320 005750 005250 00475 氯化物0 28160 39370 39040 39030 3221 硝酸盐0 090 7250 480 4950 4825 磷 0 5250 68750 70 80 7375 硫化物 0 10 10 10 10 1 挥发酚0 20 20 20 20 2 活性氯0 250 250 250 250 25 苯 0 050 050 050 050 05 氯乙烯5050505050 汞 0 10 10 10 10 1 铅0 20 20 20 20 2 镉0 50 50 50 50 5 六价铬0 040 040 040 040 04 铬0 040 040 040 040 04 铜 0 0050 0050 0050 0050 005 镍 0 250 250 250 250 25 锌 0 0050 0050 0050 0050 005 砷 0 0020 0020 0020 0020 002 苯胺 0 150 150 150 150 15 硝基苯 0 05880 05880 05880 05880 0588 氰化物0 010 010 010 010 01 注 未检出按检出限一半计算 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境规划课程设计 第 18 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 6 地表水环境影响预测与评价 示范区开发建设过程中涉及到的地表水域泉河 本次评价将分析示范区建成后对泉 河水体环境的影响 由于示范区废水经过园区污水处理厂处理后再排入外界水环境 把污水处理厂作为 一个源看待 预测不同规划水平年示范区内污水处理厂排污对外部水体的影响程度 6 1 源强确定 根据前面的污染源分析可知 扣除回用的部分中水 2015 年 2020 年废水 表 8 污水处理厂污染物排放情况 污染物浓度 mg L 时间 外排废水量 万 m3 a 废水流量 m3 s CODcrNH3 N 2015 年524 940 166 2020 年971 990 308 505 6 2 排水路线 园区污水处理厂首先通过人工渠道排入阳城湿地 经过阳城湿地 污水处理厂的污 水处理设施 从湿地出口经过管道排入莲花湖湿地 即入泉河 湿地介绍见 7 14 2 具 体见图 7 1 1 由于在冬季湿地降解效果较差 因此污染物的衰减主要是通过湿地的自然 降解 距离衰减 考虑到水流较慢 可以按几乎静止考虑 在湿地和拦河坝河道内选择 零维模型进行预测 6 3 预测因子与方法 1 预测因子和预测断面 根据山东省 十一五 主要污染物排放总量指标及当地环保要求 本次评价选取 COD 氨氮作为预测因子 2 预测范围和预测断面 由于在 5 断面下游有汶上县污水处理厂 因此本次水环境预测把阳城湿地和汶上污 水处理厂排污口上方 5 断面 为预测 确定预测断面为阳城湿地出口 4 和 5 断面 3 预测模式 零维模式 upuphhuph CC QC QQQKV 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境规划课程设计 第 19 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 式中 C 预测断面污染物浓度 mg L Qup 上游来水流量 m3 s Cup 上游来水水质 mg L Qh 污水流量 m3 s Ch 污水水质 mg L K 降解系数 1 d V 水体体积 m3 4 水质参数 1 k 值的确定 根据 山东省河流水环境容量研究 中对湖泊和湿地污染物降解系数的推荐值 COD 和 NH3 N 降解系数分别取为 0 05 d 0 04 d 具体见表 7 1 2 2 水质参数的确定 背景浓度 上游现状水质能够达标 因此背景浓度采用上游现状值 COD 为 13mg L NH3 N 为 0 027mg L 流量确定 本评价中以现状枯水期测量的数据为基础 以上各断面流量在枯水期测量的基础上 加上污水处理厂排水流量 由于泉河为季节性河流 泉河在枯水期流量为 0 12m3 s 各 支流流量为 0 水体体积 V 的确定 根据阳城湿地建设进度和根据拦水坝枯水期设计的水面宽度 水深来计算评价河段 的水体体积 具体见表 7 1 4 和表 7 1 5 降解系数 K 根据 山东省河流水环境容量研究 2006 年 12 月 中 COD 和 NH3 N 降解系数具 体见表 9 和表 10 表 8 2015 年各断面的计算参数取值 断面名称模型Qup m3 s Qh m3 s V m3 KCODKNH3 N 阳城湿地出口零维模型 0 16656200000 050 04 4 零维模型 0 120 1665 2620000 050 04 5 零维模型0 2865 99800 0 050 04 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境规划课程设计 第 20 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 表 9 2020 年各断面的计算参数取值 断面名称模型Qup m3 s Qh m3 s V m3 KCODKNH3 N 阳城湿地出口零维模型 0 295812400000 050 04 4 零维模型 0 120 2958 2600000 050 04 5 零维模型 0 4158 99800 0 050 04 6 4 预测结果 在泉河来水达标的情况下 污水处理厂运行稳定的情况下 排污对各预测断面水质 影响情况具体见表 10 表 10 各预测断面预测结果 单位 mg L 2015 年2020 年 预测断面 CODNH3 NCODNH3 N 阳城湿地出口 预测值 15 851 8414 591 70 4 预测值 22 562 0528 872 76 5 预测值 10 820 02311 410 024 6 5 地表水环境影响评价 6 5 1 评价标准及结果 只评价泉河 4 和 5 断面 本次评价标准采用 地表水环境质量标准 GB3838 2002 中 类标准 评价方法同地表水环境质量现状评价 采用单因子指数法 具体见 第 5 章 5 2 2 地表水环境质量现状监测与评价 评价结果具体见表 11 表 11 地表水环境影响预测评价结果表 2015 年2020 年执行标准 预测断面 CODNH3 NCODNH3 NCODNH3 N 4 预测值 1 132 051 442 76 201 0 5 预测值 0 540 0230 570 024 201 0 6 6 水质达标保障措施 1 阳城湿地 为降低园区污水处理厂污染物浓度 园区配套建立阳城湿地 阳城湿地水面面积 1800 亩 水深约 2m 湿地床层自下而上各层填料的分布为 夯实粘土 土壤 不同粒径 和功能的砾石级配区 表层种植土 深度不同的湿地床 填料的厚度构成不同 部分地 区在粘土上敷设一层防水土工膜 在湿地植物种植过程中 基于因地制宜的原则 通过 浮叶植物 沉水植物和挺水植物的优化组合 建立具有良好生物多样性和生物稳定性的 资源与环境学院 水资 0901 班学生 苏万敏 水环境规划课程设计 第 21 页 共 31 页 济南大学课程设计用纸 河流湿地生态系统 能够有效防止单一物种生态系统造成的病虫害和外来物种的入侵问 题 在湿地植物种植过程中 基于因地制宜的原则 通过浮叶植物 沉水植物和挺水植 物的优化组合 建立具有良好生物多样性和生物稳定性的河流湿地生态系统 能够有效 防止单一物种生态系统造成的病虫害和外来物种的入侵问题 在水体植草 种小型乔木 各种水环境中 水下部分可以种植水草 在保证自身结构绝对安全的前提下 通过块体 的结构特点可以种植一定面积的高等水生植物 可以去除水体中的营养物 使水质得到 改善 污水处理厂排出的污染物浓度大大降低 景观河湿地规划建设多组串联 多组并联的潜流式流人工湿地 为提高湿地处理效 率 将湿地系统分为多级潜流型人工湿地与氧化塘相结合 采用水平潜流和垂直潜流串 并联结合的形式 湿地四周采用砖墙 土工膜整体焊接护围 底部平整设坡 坡度采用 1 2 湿地结构由湿地填料 湿地植物 集配水系统及导膜管构成 湿地床层自下而 上各层填料的分布为 夯实粘土 土壤 不同粒径和功能的砾石级配区 表层种植土 深度不同的湿地床 填料的厚度构成不同 部分地区在粘土上敷设一层防水土工膜 在湿地植物种植过程中 基于因地