水环境规划0420.ppt

第五章水环境规划,明确问题,确定规划目标,环境预测,拟定规划措施,图5-1,一、水环境规划的内容,第一节水环境规划的内容和类型,水环境规划类型:区域、流域与城市水环境规划（一）水污染控制系统规划以实现水体功能要求为目标，是水环境规划的基础；3个层次：流域系统、城市系统、单个企业系统,二水环境规划的类型及层次,水污染控制系统规划3个层次,流域水污染控制规划城市（区域）水污染控制规划水污染控制设施规划,（二）水资源系统规划,强调水资源的合理开发利用和水环境保护，它以满足国民经济和社会发展的需要为宗旨，是水环境规划的落脚点。分3个层次：流域水资源规划地区水资源规划专业水资源规划,第二节水环境规划的基本步骤,第三节水环境规划基础,水环境规划主要部分,1、环境质量现状调查与评价2、污染源调查预测3、环境质量预测4、环境容量分析5、环境功能区划6、环境污染控制规划7、环境污染控制工程,1、环境质量现状调查与评价,单因子指数法计算公式为：式中：Si水质参数i的标准指数；Ci水质参数i的监测浓度，mg/L；Csi水质参数i的标准值，mg/L。值越小，说明水质越好，当超过1时，则表明该污染物浓度已超标。,DO的标准指数为：,实例,董家执行类标准,PH6-9CODMn4氨氮0.5总磷0.1挥发酚0.002,2、污染源调查预测生活污水工业污水农业面源,三、水环境容量（一）水环境容量的定义指某水体在特定的环境目标下所能容纳污染物的量。在理论上，水环境容量是环境的自然规律参数与社会效益参数的多变量函数；它反映污染物在水体中的迁移、转化规律，也满足特定功能条件下水环境对污染物的承受能力。,在实践上，水环境容量是环境目标管理的基本依据，是水环境规划的主要环境约束条件，也是污染物总量控制的关键参数。,主要和如下三个因素有关,1水体特征2水质目标3污染物特征,（二）水环境容量分类水环境容量可根据应用机制的不同进行分类，分类结果见图5一2,自然水环境容量,管理水环境容量,按水环境,目标分类,耗养有机物水环境容量,有毒有机物水环境容量,重金属水环境容量,稀释容量,自净容量,可更新容量,不可更新容量,按污染物分类,按降解机制分类,按可再生性分类,图5-2,(三)水环境容量的设计条件,设计条件的类型和内容设计自然条件设计排污条件设计模标条件设计约束条件,随机设计条件稳态设计条件设计保证率设计流量设计流速设计排污条件设计水温,（四）最大日负荷量（TMDL）,式中：WC水环境容量；QP上游来水设计流量m3/s；CP上游来水污染物浓度mg/L；QE污水设计流量m3/s；S控制断面水质标准mg/L。,例题：沮河平均径流量取25m3/s，生活和工业废水排放径流量设为800万立方米/年（0.254m3/s），上游来水污染物COD浓度为8mg/L,沮河水质标准是II类，求沮河COD的环境容量约为多少t/a。,详细见河流水环境容量分析系统,(一)水环境功能分区原则地表水环境功能区划分的原则可归纳以下几点：1.集中式饮用水源地优先保护2.不得降低现状使用功能3.统筹考虑专业用水标准要求4上下游、区域间互相兼顾，适当考虑潜在功能要求5合理利用水体自净能力和环境容量6与陆上工业合理布局相结合7.对地下饮用水源地污染的影响8实用可行，便于管理,二、水环境功能区划分,根据GHZBl一1999标准规定，地表水环境保护功能区名目如下：1.自然保护区及源头水2.生活饮用水区3.渔业水域4风景游览区5工农业用水区及一般景观用水区,(二)水环境功能分区依据,1系统分析水环境保护功能区划分的目的，就是提出明确的水质保护目标并最终加以实现。确定该水质目标的过程是一个系统分析过程，见图5-3.,(三)水环境功能区划分的方法与步骤,2划分步骤水环境功能区可分为4个阶段，即技术准备阶段定性判断阶段定量计算阶段综合决策阶段,二、水污染控制单元,（一）水污染控制单元的划分（二）水污染控制单元的解析归类在水污染控制系统规划中，规划方法的选择是决定规划成败的关键，也是规划的核心内容。根据解决水污染问题的途径，可将水污染控制系统规划分为两大类，即系统的最优化问题和规划方案的模拟选优问题。,四、水环境污染控制规划模型,（一）最优化问题排污口最优化问题最优化均匀处理区域最优化问题（二）模拟最优化问题,第四节水环境规划的技术措施,水环境污染整治的途径大致有两种：一是减少污染物排放负荷；措施包括清洁生产工艺、污染物排放浓度控制和总量控制、污水处理、污水引灌、氧化塘和土地处理系统等。,二是提高或充分利用水体的自净能力。与第一种途径相应的技术措施与第二种途径相应的措施包括河流流量调控、河内人工复氧和污水调节等。,一、清洁生产与循环经济二、污水处理三、提高或充分利用水体纳污容量人工复氧污水调节河流流量调节四、生态修复技术五、水资源开发利用与保护技术,第五节规划方案的综合评价,水环境规划方案制定后，为了检验和比较各个方案的可行性与可操作性，可通过费用一效益分析、可行性分析以及水环境承载力分析，对规划方案进行综合评价，从而为最佳规划方案的选择与决策提供科学依据。,费用效益分析方案可行性分析规划目标的可达性分析方案投资的可行性分析三、水环境承载力分析水环境承载力的指标水环境承载力的定量表述方法发展变量支持变量,实例：远安水环境规划远安是嫘祖故里，古称“临沮”、“高安”，公元559年更名为“远安”，距今已有2100多年的建县史，是楚文化的发祥地之一。远安地处湖北省西北部，位于鄂西山区向江汉平原过渡的低山丘陵地带，东邻荆门，南联荆州，西襟宜昌，北望襄樊，素有“西蜀门户、荆襄要冲”之称，是三峡移民重点安置区之一，为全省唯一整体不对外开放县。全县国土面积1752平方公里，辖6镇1乡、111个村、9个居委会，人口20万。,第六节水环境规划实例,自然资源,远安资源丰富，特产众多，山清水秀，环境优美。一是矿产资源丰富。远安矿产品种多，储量大，质量高，易开采。已探明矿产资源5大类50多种，以磷矿石、煤炭、紫砂陶土、硅石最为丰富，磷矿石、煤炭保有储量分别为2000万吨、1900万吨。目前，全县年产磷矿石、原煤各100万吨左右，是全国磷矿石生产大县、重点产煤县。二是森林资源丰富。远安素有“小林海”之称，全县森林面积162万亩，森林覆盖率74，活立木蓄积量332万立方米，主产红薄皮马尾松，是湖北省绿化达标第一县。三是水能资源丰富。县域内有沮河、漳河、西河三条河流及43条支流，总集水面积1251平方公里，水能蕴藏量8万千瓦小时，近期可供开发的有3.2万千瓦小时。,水环境环境质量现状,沮河：对照断面水质枯、丰、平三期水质稳定保持在国家类水质标准。控制断面由于承纳了鸣凤城区主要工业污水和生活污水，水质有所下降，但基本控制在III类标准以内，主要污染物指标为磷酸盐类的污染，其来源有两个方面，一是由于工业污染废水排入，另一方面是由于使用含磷洗涤剂而由生活污水排入。,漳河：根据远安县环境保护“十一五”规划（初稿），漳河水体能达到III类水质标准。西河：由远安县环境保护“十一五”规划（初稿）提供的资料可知，西河水体能达到III类水质标准。,水环境发展预测,采用基于规划目标年GDP增长的预测方法预测。结果如下：,表2010年、2020年污染物排放量预测单位：吨/年,水环境发展预测,由前表预测结果可知：2010年，废水排放量将达到1142万t/a，COD的排放量将达到2355t/a，氨氮为485t/a，总磷为47t/a；2020年，废水排量约为3321万t/a，COD的排放量为1993t/a，氨氮为398t/a，总磷为19t/a。,与2005年相比，2010年，由于部分城镇生活污水得到有效处理，生活污水产生的COD有所下降。2020年，所有工业污水、城镇生活污水都将得到有效的深度处理，所有污染物的排放量与2010年相比均有所下降。,远安环境保护规划考虑到河流流量远大于污水流量，因此不考虑污水进入水体的混合距离，不考虑污染物的降解，采用概化的完全混合模型计算，模型如下：式中：WC水环境容量；QP上游来水设计流量m3/s；CP上游来水污染物浓度mg/L；QE污水设计流量m3/s；S控制断面水质标准mg/L。,水环境容量分析,保守估计：沮河平均径流量取25m3/s，生活和工业废水排放径流量设为800万m3/a（0.254m3/s），计算得沮河COD的环境容量约4102t/a，氨氮的环境容量约608t/a。,2004年，宜昌市分配给远安COD排放量2500t/a，当年实际排放量1896t，满足总量控制要求。2005年，宜昌市分配给远安COD排放量1700t/a，氨氮排放量为500t/a，COD实际排放量1660t，氨氮实际排放量200t，满足总量控制要求。根据国家国民经济和社会经济发展“十一五”规划，2010年，污染物排放总量较2005年减少10%，若宜昌市分配给远安县的COD排放总量也以10%的比例递减，则预测得到的远安县2010年排放的COD将超过允许排放量，因此，远安县仍需要加大对污染物的处理力度，减少排放总量。,表远安县水环境功能区划分,水环境保护规划,水环境功能分区,水