地面水环境影响评价技术方法

1、水环境影响评价技术方法水环境影响评价技术方法 总量分配总量分配 确定控制断面确定控制断面 水环境功能区水环境功能区 评价评价 模型计算模型计算 工业源工业源 生活源生活源 面面 源源 参数选择参数选择 排污口概化排污口概化 进行水质评价进行水质评价 划分达标划分达标/ /非达标区非达标区 污染源调查评污染源调查评 价价 评价范围的划评价范围的划 分与确定分与确定 排污预测排污预测 水质评价水质评价 达标水域达标水域不达标水域不达标水域 纳污水体纳污水体 水质监测结果水质监测结果 分析分析 水质预测水质预测污染控制措施污染控制措施 水环境影响评价应注意的问题：水环境影响评价应注意的问题： 第一阶

2、段第一阶段:(1)根据评价对象做好评价工作等级划分工作。根据评价对象做好评价工作等级划分工作。 如果是改扩建项目要注意新增部分与原有部分有关排如果是改扩建项目要注意新增部分与原有部分有关排 水的联系；如无单独的排水口，则按照原有排水口考水的联系；如无单独的排水口，则按照原有排水口考 虑分级。虑分级。(2)注意筛选预测的水质参数。注意筛选预测的水质参数。 第二阶段第二阶段：(1)正确选用预测方法；正确选用预测方法；(2)做好水质调查和做好水质调查和 水文测量工作；水文测量工作；(3)多个污染源排入河流后与河水混多个污染源排入河流后与河水混 合后，河流中某点的污染物浓度等于各污染源对该点合后，河流

3、中某点的污染物浓度等于各污染源对该点 污染物浓度贡献的叠加。如果改、扩建项目有削减污污染物浓度贡献的叠加。如果改、扩建项目有削减污 染源时，要考虑削减污染源的减少。染源时，要考虑削减污染源的减少。 一、地表水环境现状调查与评价一、地表水环境现状调查与评价 二、地表水环境影响预测与评价二、地表水环境影响预测与评价 三、水环境保护措施三、水环境保护措施 四、水环境容量和污染物总量控制四、水环境容量和污染物总量控制 大纲要求的内容大纲要求的内容 地表水环境现状地表水环境现状 调查与评价调查与评价 一一 水环境污染源分类水环境污染源分类 非点源污染非点源污染 点源污染点源污染 城市生活污水城市生活污水

4、 工业废水工业废水 农业非点源污染农业非点源污染 城市非点源污染城市非点源污染 降雨径流降雨径流 按照排放方式对水污染源的分类按照排放方式对水污染源的分类 1.水污染源及污染物的分类水污染源及污染物的分类 2.不同水污染源调查的内容不同水污染源调查的内容 点源调查点源调查 非点源调查非点源调查 以搜集现有资料为主，只有在十以搜集现有资料为主，只有在十 分必要时才补充现场调查和现场分必要时才补充现场调查和现场 测试：（测试：（1 1）点源的排放特点（排）点源的排放特点（排 放形式，分散还是集中排放；排放形式，分散还是集中排放；排 放口的平面位置及排放方向；排放口的平面位置及排放方向；排 入口在断

5、面上的位置）；（入口在断面上的位置）；（2 2）排）排 放数据（调查主要水质参数现有放数据（调查主要水质参数现有 的排放量、排放速度、排放浓度的排放量、排放速度、排放浓度 及变化情况等方面的数据）；（及变化情况等方面的数据）；（3 3） 用排水状况（主要调查取水量、用排水状况（主要调查取水量、 用水量、循环水量、排水总量用水量、循环水量、排水总量 等）；（等）；（4 4）废水、污水处理状况）废水、污水处理状况 （主要调查各排污单位废污水的（主要调查各排污单位废污水的 处理设备、处理效率、处理水量处理设备、处理效率、处理水量 及事故状况等）及事故状况等） 。 基本上采用搜集资料的方法，基本上采用

6、搜集资料的方法，一一 般不进行实测般不进行实测。工业类非点源污。工业类非点源污 染源：（染源：（1 1）概况（原料、燃料、）概况（原料、燃料、 废弃物的堆放位置、堆放面积、废弃物的堆放位置、堆放面积、 堆放形式、堆放点的地面铺装及堆放形式、堆放点的地面铺装及 其保洁程度、堆放物的遮盖方其保洁程度、堆放物的遮盖方 式）；（式）；（2 2）排放方式、排放去向）排放方式、排放去向 与处理情况与处理情况 前面已经讲过！前面已经讲过！ 3 3、废水污染源调查方法、废水污染源调查方法 废水污染源采样分析方法：废水污染源采样分析方法：按照按照GB 8978-GB 8978- 19961996的规定执行。的规

7、定执行。 测定方法：测定方法： 按照按照GB8978-1996GB8978-1996 中表中表6 6的要求进行的要求进行 本节考点应结合监测方法的内容进行复习本节考点应结合监测方法的内容进行复习 特别提示 河流状况调查河流状况调查 湖泊、水库调查湖泊、水库调查 内容：内容：河道水流形态河道水流形态( (恒定均匀流，恒定均匀流， 非感潮河段，平水期或枯水期，非感潮河段，平水期或枯水期， 河道均匀河道均匀) )；发源、补给方式、支；发源、补给方式、支 流补给情况、流向、归宿、水位流补给情况、流向、归宿、水位 水深、流域面积、开发利用状况；水深、流域面积、开发利用状况； 河流断面流速及流量的测定河流

8、断面流速及流量的测定( (年最年最 枯时段径流量的设计频率一般多枯时段径流量的设计频率一般多 采用采用50%50%与与757595%)95%)；含砂量及；含砂量及 水化学组分的测定；河流水环境水化学组分的测定；河流水环境 功能调查及水质调查。功能调查及水质调查。 要求：要求：调查的时间平水期、枯水期、调查的时间平水期、枯水期、 丰水期和冰封期；调查时间按一、丰水期和冰封期；调查时间按一、 二、三级评价要求划定。二、三级评价要求划定。 内容：内容：湖泊水文湖泊水文( (湖泊蓄水量变化湖泊蓄水量变化) )； 湖泊的水动力特征；湖泊水温；湖泊的水动力特征；湖泊水温； 湖泊容量；功能；污染源调查；湖泊

9、容量；功能；污染源调查； 补给途径、排泄量；水化学组分补给途径、排泄量；水化学组分 的测定；水生生物的种类调查等。的测定；水生生物的种类调查等。 要求：要求：调查的时间平水期、枯水期、调查的时间平水期、枯水期、 丰水期和冰封期；调查时间按照丰水期和冰封期；调查时间按照 一、二、三级评价要求划定。一、二、三级评价要求划定。 河口海湾和河口海湾和 近海水体近海水体 内容：内容：河口河口江河的淡水径流；潮汐与潮江河的淡水径流；潮汐与潮 流；河口潮汐及其作用流；河口潮汐及其作用( (河口在海洋潮波河口在海洋潮波 的作用下，出现河口潮汐现象，潮波在的作用下，出现河口潮汐现象，潮波在 河口传播的过程中，发

10、生变形，潮差递河口传播的过程中，发生变形，潮差递 减，涨潮历时缩短，落潮历时加长。涨减，涨潮历时缩短，落潮历时加长。涨 潮流上溯所达到的界限，称为潮流界；潮流上溯所达到的界限，称为潮流界； 潮波影响所及的界限称为潮区界潮波影响所及的界限称为潮区界) )；河口；河口 盐度；河口泥沙的沉积等；河口水环境盐度；河口泥沙的沉积等；河口水环境 功能调查及水质调查；污染源调查等。功能调查及水质调查；污染源调查等。 海湾海湾近海水体潮流场及水动力特征；近海水体潮流场及水动力特征； 自然保护区、产卵场、渔业资源区；海自然保护区、产卵场、渔业资源区；海 域水质、底质及生态调查域水质、底质及生态调查( (浮游动植

11、物及浮游动植物及 游泳生物调查游泳生物调查) )；近海水域污染源调查等。；近海水域污染源调查等。 要求：要求：调查的时间分为大潮期和小潮期。调查的时间分为大潮期和小潮期。 a a有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的有大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上上 游和下游；游和下游； b b. .湖泊、水库、河口的湖泊、水库、河口的主要入口和出口主要入口和出口； c. c.饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、饮用水源区、水资源集中的水域、主要风景游览区、 水上娱乐区及重大水力设施所在地等水上娱乐区及重大水力设施所在地等功能区功能区； d.d.较大支流汇合口上游和汇合后与干流充分较大支

12、流汇合口上游和汇合后与干流充分混合处混合处； 入海河流的入海河流的河口处河口处；受潮汐影响的河段和严重水土流失；受潮汐影响的河段和严重水土流失 区；区； e.e.国际河流出入国境线的国际河流出入国境线的出入口出入口处处； f. f.应尽可能与应尽可能与水文测量断面水文测量断面重合，并要求交通方便，重合，并要求交通方便， 有明显岸边标志。有明显岸边标志。 河流监测断面的设置河流监测断面的设置 对于江、河水系或某一河段，要求设置三种断面，对于江、河水系或某一河段，要求设置三种断面， 即对照断面、控制断面和削减断面。即对照断面、控制断面和削减断面。 a. 对照断面对照断面：这种断面应设在河流进入城市

13、或工：这种断面应设在河流进入城市或工 业区以前的地方，避开各种废水、污水流入或回流业区以前的地方，避开各种废水、污水流入或回流 处。处。 b. 控制断面控制断面：一般设在排污口下游：一般设在排污口下游5001000m 处。对特殊要求的地区，如水产资源区、风景游览处。对特殊要求的地区，如水产资源区、风景游览 区、自然保护区、与水源有关的地方病发病区、严重区、自然保护区、与水源有关的地方病发病区、严重 水土流失区及地球化学异常区等的河段上也应设置控水土流失区及地球化学异常区等的河段上也应设置控 制断面。制断面。 c. 削减断面削减断面：通常设在城市或工业区最后一个排：通常设在城市或工业区最后一个排

14、 污口下游污口下游1500m以外的河段上。以外的河段上。 湖泊、水库监测断面的设置湖泊、水库监测断面的设置 a在进出湖泊、水库的河流汇合处分别设在进出湖泊、水库的河流汇合处分别设 置监测断面；置监测断面； b以功能区为中心，在其辐射线上设置弧以功能区为中心，在其辐射线上设置弧 形监测断面；形监测断面； c在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不在湖库中心，深、浅水区，滞流区，不 同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置同鱼类的回游产卵区，水生生物经济区等设置 监测断面。监测断面。 湖、库监测断面设置示意图湖、库监测断面设置示意图 河流地表水特征河流地表水特征 河流的自净能力较强。河流的自净能力较强。

15、 污染物进入河流后呈带状分布，经扩散、污染物进入河流后呈带状分布，经扩散、 混合，直到一定距离后达到全部混合均匀。混合，直到一定距离后达到全部混合均匀。 污染程度随径流量变化。污染程度随径流量变化。 污染物的扩散速度快。污染物的扩散速度快。 河流的污染不仅对下游有影响，而且还影响河流的污染不仅对下游有影响，而且还影响 着与其关联的湖泊、水库、地下水及海洋的水质着与其关联的湖泊、水库、地下水及海洋的水质 状况。状况。 水文资料包括水文、流量、泥沙、水文资料包括水文、流量、泥沙、 降水、蒸发、水质及水温等。水文降水、蒸发、水质及水温等。水文 资料的来源主要有两天途径：一是资料的来源主要有两天途径：

16、一是 根据国家设置的水文基本站网观根据国家设置的水文基本站网观 测、整理并刊印的；二是根据需要测、整理并刊印的；二是根据需要 临时搜集的。在临时搜集的。在EIAEIA中主要使用流中主要使用流 量、流速资料，且经常碰到要临时量、流速资料，且经常碰到要临时 观测搜集，特别是进行水文、水质观测搜集，特别是进行水文、水质 同步监测。同步监测。 河流水动力环境参数的调查河流水动力环境参数的调查 观测的水尺读数加上零点的高程。每日观测水位的时间和次数观测的水尺读数加上零点的高程。每日观测水位的时间和次数 视水情变化和要求而定，当水位变化不大时，每日视水情变化和要求而定，当水位变化不大时，每日08、20时时

17、 各观测一次，水位变化大时须要增加观测频次。各观测一次，水位变化大时须要增加观测频次。 河流过水断面水位观测河流过水断面水位观测 各种水体的自由水面距离某一固定各种水体的自由水面距离某一固定 基面的高程称为水位。水位值是基面的高程称为水位。水位值是由由 流量测量流量测量 流量的测量方法有流速仪法、浮标法、比流量的测量方法有流速仪法、浮标法、比 降法及建筑物测流法。降法及建筑物测流法。流量测流流量测流(简称测流简称测流)的内容的内容 包括河段的选择及布设、流速测量及流量计算。流速包括河段的选择及布设、流速测量及流量计算。流速 测量是采用流速仪进行的。测量是采用流速仪进行的。 由于河道上地形、水深

18、及河岸对水流态的影响，由于河道上地形、水深及河岸对水流态的影响， 断面上的流速不同，在测量断面上必须布设若干个测断面上的流速不同，在测量断面上必须布设若干个测 速垂线，在各测速垂线上布设若干个测点。通常水浅速垂线，在各测速垂线上布设若干个测点。通常水浅 时在水面时在水面0.6水深处设一点水深处设一点(一点法一点法)，水深时，在水面，水深时，在水面 下下0.2及及0.8水深处各布设一点水深处各布设一点(二点法二点法)。 流量计算：流量计算： 一点法：一点法：vmi=v0.6 两点法：两点法：)( 2 1 8 .02 .0 vvvmi 计算相邻测速垂线间的部分面积：计算相邻测速垂线间的部分面积：

19、岸边部分：岸边部分： 计算相邻测速垂线间的部分流量：计算相邻测速垂线间的部分流量： 岸边部分：岸边部分： 其余部分：其余部分： 总流量计算：总流量计算： nnn hbfhbf 2 1 , 2 1 100 2 1 ii ii hh bf 其余部分：其余部分： mnnmio vvvv, 2 1 mimi i vv v vfQ i 时段径流时段径流 在河流水文资料搜集时，经常使用年、枯季、年在河流水文资料搜集时，经常使用年、枯季、年 最小月及年最小最小月及年最小3030日、日、1515日和日和7 7日等几种时段的径流日等几种时段的径流 量序列，它们都是随机序列。根据实测径流序列用频量序列，它们都是随

20、机序列。根据实测径流序列用频 率法求出某一频率的时段流量称设计径流量。率法求出某一频率的时段流量称设计径流量。 设计频率也称设计保证率，是一种累计频率，例设计频率也称设计保证率，是一种累计频率，例 如设计频率如设计频率80%80%的年径流量为的年径流量为Q80%Q80%，其含义位每年出，其含义位每年出 现大于或等于此流量的概率为现大于或等于此流量的概率为80%80%，或平均，或平均5 5年中有年中有4 4 年的年径流量大于或等于年的年径流量大于或等于Q80%Q80%。 关于径流设计保证率关于径流设计保证率 径流量越低，似乎保证率越高；而径流量越低，似乎保证率越高；而 径流量很大的时候，保证率反

21、倒很低。径流量很大的时候，保证率反倒很低。 例如，某河流枯水季节流量为例如，某河流枯水季节流量为8.5m3/s 的时候，保证率可达的时候，保证率可达90，但洪水季节，但洪水季节 流量为流量为600m3/s的时候，保证率则变成的时候，保证率则变成 20了。了。 浮标法 测量时，选择一平直河段，测量该河段2m 间距内水流横断面的面积，求出平均横断 面面积。在上游投入浮标，测量浮标流经 确定河段(L)所需时间，按下式计算流量： Q60 S 式中：Q：水流量(m3min)； ：水流平均流速(ms)，其值一般取 0.7L/t； S：水流平均横断面面积(m2)。 湖泊、水库地表水污染特征湖泊、水库地表水污

22、染特征 湖泊污染来源广、途径多、种类多、复杂湖泊污染来源广、途径多、种类多、复杂 湖水稀释和搬运污染物质的能力弱湖水稀释和搬运污染物质的能力弱 湖泊的生物降解、积累和转化污染物质的能力强湖泊的生物降解、积累和转化污染物质的能力强 湖泊、水库水量与总容积是随时间变化的，湖泊、水库水量与总容积是随时间变化的， 一般以年水量变化的频率一般以年水量变化的频率10%代表多水年，代表多水年， 50%代表中水年，代表中水年，7595%时代表少水年。入时代表少水年。入 湖、库径流是通过各种渠道进入的水流，通常湖、库径流是通过各种渠道进入的水流，通常 有三部分组成：河流干支流水文站或计算断面有三部分组成：河流干

23、支流水文站或计算断面 进入湖泊、水库的径流；区间进入的径流和直进入湖泊、水库的径流；区间进入的径流和直 接降落在水面上的雨水。湖面上降落的雨水可接降落在水面上的雨水。湖面上降落的雨水可 以通过等雨量线法进行计算。以通过等雨量线法进行计算。 湖泊、水库水文参数调查方法湖泊、水库水文参数调查方法 海水的基本特征是盐度，海水的基本特征是盐度， 海水的盐度一般在海水的盐度一般在3535左右，海洋左右，海洋 中发生的许多现象都与盐度的分布和变化有密切关系，所以盐中发生的许多现象都与盐度的分布和变化有密切关系，所以盐 度是海水的基本特性。有些海区如红海，由于日照相当强烈，度是海水的基本特性。有些海区如红海

24、，由于日照相当强烈， 蒸发量大，盐度可高达蒸发量大，盐度可高达4040以上；而降雨量大，河流注入较多以上；而降雨量大，河流注入较多 的波罗的海北部的波的尼亚湾里，盐度可低至的波罗的海北部的波的尼亚湾里，盐度可低至3 3。即使在同一。即使在同一 海区，海水的盐度在水平方向和垂直方向上都有不同的变化。海区，海水的盐度在水平方向和垂直方向上都有不同的变化。 海水越深，压力越大，温度也就越低，盐分的浓度就越高。海水越深，压力越大，温度也就越低，盐分的浓度就越高。 海海 洋因为洋流、潮汐和风，会产生波动。海面的波动比较激烈，洋因为洋流、潮汐和风，会产生波动。海面的波动比较激烈， 而深海处几乎没有太大的变

25、化。而深海处几乎没有太大的变化。 海水的特征：海水的特征： 河口的特征：河口的特征： 河口是河流的终段，按其受河口是河流的终段，按其受 纳水体分为入海河口、入湖纳水体分为入海河口、入湖 (包括水库包括水库)河口和支流河口。河口和支流河口。 入海河口是河流与海洋动力入海河口是河流与海洋动力 相互作用的地区。在潮汐河相互作用的地区。在潮汐河 口，受潮汐影响的河段称为口，受潮汐影响的河段称为 感潮河段，涨潮流达到的上感潮河段，涨潮流达到的上 界称为潮流界，潮波影响的界称为潮流界，潮波影响的 上界称为潮区界，它是感潮上界称为潮区界，它是感潮 河段的上界。根据水文、地河段的上界。根据水文、地 貌特征，从

26、陆到海可将河口貌特征，从陆到海可将河口 区分为近口段、河口段和口区分为近口段、河口段和口 外海滨段。外海滨段。 近口段：从潮区界至潮流界近口段：从潮区界至潮流界,河河 床内的水流表现为向海洋的单一床内的水流表现为向海洋的单一 流向流向;地貌上完全是河流形态。地貌上完全是河流形态。 河口段：从潮流界至口门，具河口段：从潮流界至口门，具 有双向水流，即河川径流的下泄有双向水流，即河川径流的下泄 和潮流的上溯，水流变化复杂，和潮流的上溯，水流变化复杂， 河床不稳定；地貌上表现为河道河床不稳定；地貌上表现为河道 分汊、河面展宽分汊、河面展宽,出现河口沙岛。出现河口沙岛。 口外海滨段：从口门到水下三口外

27、海滨段：从口门到水下三 角洲前缘坡折，这里以海水作用角洲前缘坡折，这里以海水作用 为主，除了潮流以外，还有波浪为主，除了潮流以外，还有波浪 和靠近河口的海流的影响；地貌和靠近河口的海流的影响；地貌 上表现为水下三角洲或浅滩。上表现为水下三角洲或浅滩。 双向水流，由河川径流和双向水流，由河川径流和 潮流结合而成。河川径流是潮流结合而成。河川径流是 单向水流，有洪、枯季的变单向水流，有洪、枯季的变 化。潮流在河口区为往复流，化。潮流在河口区为往复流， 有涨落潮和大、中、小潮的有涨落潮和大、中、小潮的 周期变化。涨潮流与径流的周期变化。涨潮流与径流的 方向相反，对河流下泄径流方向相反，对河流下泄径流

28、 起顶托作用；落潮流与径流起顶托作用；落潮流与径流 的方向一致，它的流量、流的方向一致，它的流量、流 速是两者的叠加。因此，涨速是两者的叠加。因此，涨 潮流速一般小于落潮流速。潮流速一般小于落潮流速。 盐淡水混合，河水和海水的含盐淡水混合，河水和海水的含 盐度、含沙量、密度均不同，它盐度、含沙量、密度均不同，它 们在河口区混合后影响河口的动们在河口区混合后影响河口的动 力结构和沉积过程。根据其混合力结构和沉积过程。根据其混合 指数指数(即一个潮周期内的径流量即一个潮周期内的径流量 与涨潮进潮量的比值与涨潮进潮量的比值)，为，为3种类种类 型：型：a.弱混合型（盐水楔型）河弱混合型（盐水楔型）河

29、 口，口，0.7；b.缓混合型河口，缓混合型河口， =0.20.5；c.强混合型河口，强混合型河口， 0.1。 波浪作用，在波浪能量较高的波浪作用，在波浪能量较高的 河口，波浪作用使河口流出物迅河口，波浪作用使河口流出物迅 速扩散和沉积，当波射线与岸线速扩散和沉积，当波射线与岸线 斜交时，则促进河口沙嘴的形成斜交时，则促进河口沙嘴的形成 和河口的偏转。和河口的偏转。 入海河口分段图入海河口分段图 河口区河口区 近口段近口段 河口段河口段口外海滨段口外海滨段 沉积物主要来自河流中、上游和口沉积物主要来自河流中、上游和口 外的泥沙。河口区流速和挟沙能力外的泥沙。河口区流速和挟沙能力 的降低是泥沙沉

30、积的主要原因。同的降低是泥沙沉积的主要原因。同 时，由于不同物理化学性质的盐淡时，由于不同物理化学性质的盐淡 水混合，出现细颗粒泥沙相互吸引水混合，出现细颗粒泥沙相互吸引 的絮凝现象，使颗粒加大，发生沉的絮凝现象，使颗粒加大，发生沉 降，接着又被上溯流带到盐水楔顶降，接着又被上溯流带到盐水楔顶 端的滞流点沉积。同时，下泄流带端的滞流点沉积。同时，下泄流带 来的河床物质也在滞流点附近沉积。来的河床物质也在滞流点附近沉积。 因此，因此，盐水楔顶端附近成为河口泥盐水楔顶端附近成为河口泥 沙强烈淤积的地带沙强烈淤积的地带。另外，河口区。另外，河口区 在盐水入侵的上段，恰好在细颗粒在盐水入侵的上段，恰好

31、在细颗粒 泥沙沉积的河段处，为一个高含沙泥沙沉积的河段处，为一个高含沙 量区，其上层含沙量小且沿程变化量区，其上层含沙量小且沿程变化 不大，近底层的含沙量比它的上下不大，近底层的含沙量比它的上下 游都高得多。这个带称为河口最大游都高得多。这个带称为河口最大 混浊带。混浊带。 (a)(a)盐水楔河口盐水楔河口 (b)(b)部分混合河口部分混合河口 s s (c)(c)充分混合河口充分混合河口 s s 河口、海湾水文参数调查方法河口、海湾水文参数调查方法 调查方法包括：收集资料、现场监测、遥感法调查方法包括：收集资料、现场监测、遥感法(根据调查对根据调查对 象的不同选取不同的调查方法象的不同选取不

32、同的调查方法)。湖泊、水库，以及海湾环境现。湖泊、水库，以及海湾环境现 状调查范围，需要考虑污水排放量的大小，确定调查半径或调查状调查范围，需要考虑污水排放量的大小，确定调查半径或调查 面积面积(以排污口为圆心，以调查半径为半径以排污口为圆心，以调查半径为半径)。河流、河口、湖泊。河流、河口、湖泊 与水库一般按丰水期、平水期、枯水期划分，同时确定最能代表与水库一般按丰水期、平水期、枯水期划分，同时确定最能代表 这三个时期限的季节域月份。对于海湾，应确定评价期限间的大这三个时期限的季节域月份。对于海湾，应确定评价期限间的大 潮期和小潮期划分；对于北方地区，也可以划分为冰封期和非冰潮期和小潮期划分

33、；对于北方地区，也可以划分为冰封期和非冰 封期。评价等级不同，对各类水域调查时期的要求也不同。封期。评价等级不同，对各类水域调查时期的要求也不同。 感潮河口的水文调查与水文测量的内容应根据评价等级、河感潮河口的水文调查与水文测量的内容应根据评价等级、河 流的规模决定，其中除与河流相同的内容外，还有感潮河段的范流的规模决定，其中除与河流相同的内容外，还有感潮河段的范 围，涨潮落潮及平潮时的水位、水深、流向、流速及其分布横断围，涨潮落潮及平潮时的水位、水深、流向、流速及其分布横断 面水面坡度以及潮间隙、潮差和历时等。面水面坡度以及潮间隙、潮差和历时等。 根据水质、水量条件，选择不利于建设项根据水质

34、、水量条件，选择不利于建设项 目废水排放的水期；目废水排放的水期； 在不利的水期内，确定不利的水质预测时在不利的水期内，确定不利的水质预测时 段（如连续最枯段（如连续最枯7 7天、最枯月等）；天、最枯月等）； 确定不利水文条件下的水文特征值确定不利水文条件下的水文特征值 i i i C C I 0 DODO DOs DOs DO SC SO CO I 对于 DODO DO DO DO SC S C I对于910 式中，式中，OsOs 为对应温度下的饱和溶解氧，为对应温度下的饱和溶解氧，I IDO DO 为溶解氧指数， 为溶解氧指数， C CDO DO 和 和S SDO DO 为相应的溶解氧浓度

35、检测值和评价标准值。 为相应的溶解氧浓度检测值和评价标准值。 0 . 7 0 . 7 0 . 7 pH pH pH I d pH 对于 0 . 7 0 . 7 0 . 7 pH pH pH I u pH 对于 本节注意问题：本节注意问题： (1)(1)水环境调查的范围确定水环境调查的范围确定 (2)(2)水环境调查时间的确定水环境调查时间的确定 (3)(3)水环境调查方法水环境调查方法 (4)(4)水环境调查的内容水环境调查的内容 参考教材参考教材P6472 小结小结 地表水环境环境影响预地表水环境环境影响预 测与评价测与评价 二二 物理过程物理过程(作用作用) 化学过程化学过程(作用作用)

36、只对水中污染物的存在位置变只对水中污染物的存在位置变 化产生作用，而不对其性质变化化产生作用，而不对其性质变化 产生作用。其主要过程（作用）产生作用。其主要过程（作用） 包括：移流（推流、对流）、扩包括：移流（推流、对流）、扩 散（包括紊动扩散和离散等）、散（包括紊动扩散和离散等）、 沉降或再悬浮，以上过程（及作沉降或再悬浮，以上过程（及作 用）常称稀释混合。用）常称稀释混合。 主要是水中污染物在不同化学反主要是水中污染物在不同化学反 应过程（作用）下，其污染物的应过程（作用）下，其污染物的 性质发生变化（如：有机变无机、性质发生变化（如：有机变无机、 高分子变低分子、溶解物生成难高分子变低分

37、子、溶解物生成难 溶物等）。其主要过程（作用）溶物等）。其主要过程（作用） 包括：氧化或还原、分解或化合、包括：氧化或还原、分解或化合、 溶解或再析出、酸碱中和、混凝溶解或再析出、酸碱中和、混凝 及吸附等。及吸附等。 生物过程生物过程(作用作用) 水中污染物在水中生物（主要是水中污染物在水中生物（主要是 水中微生物）的作用下，其性质水中微生物）的作用下，其性质 或存在位置（状态）发生变化。或存在位置（状态）发生变化。 其主要过程就是水生物对水中污其主要过程就是水生物对水中污 染物的利用过程。主要原因是水染物的利用过程。主要原因是水 中生物将某种（些）污染物作为中生物将某种（些）污染物作为 自己

38、的食物及营养（能量）的来自己的食物及营养（能量）的来 源，它们消耗利用了水中的这种源，它们消耗利用了水中的这种 （些）污染物，起到了净化水质（些）污染物，起到了净化水质 的作用。的作用。 持久性污染物随着介质的推流迁移和分持久性污染物随着介质的推流迁移和分 散稀释作用不断改变着污染物所处的位散稀释作用不断改变着污染物所处的位 置，同时降低浓度，但总其总量不会发置，同时降低浓度，但总其总量不会发 生改变。非持久性污染物进入环境后，生改变。非持久性污染物进入环境后， 除了介质运动改变空间位置和降低浓度除了介质运动改变空间位置和降低浓度 外，还因分解和转化作用使浓度进一步外，还因分解和转化作用使浓度

39、进一步 降低。降低。 迁移、扩散及转化结果：迁移、扩散及转化结果： 本节提示：本节提示： 影响水中污染物浓度分布的主要因素是：影响水中污染物浓度分布的主要因素是： 污染物的源和汇；污染物的源和汇； 对流运动对流运动(宏观对流宏观对流)； 各种分散作用各种分散作用(分子扩散、紊流扩散和剪切流分子扩散、紊流扩散和剪切流 扩散扩散)； 吸附与离子交换；吸附与离子交换； 化学性反应和生物过程；化学性反应和生物过程； 反射性衰变。反射性衰变。 常用的水环境影响预测方法常用的水环境影响预测方法 数学模式法数学模式法 物理模型法物理模型法 类比调查法类比调查法 专业判断法专业判断法 利用表达水体净化机制的数

40、利用表达水体净化机制的数 学方程预测建设项目引起的学方程预测建设项目引起的 水体水质变化。该法能给出水体水质变化。该法能给出 定量的预测结果，且一般情定量的预测结果，且一般情 况下此法比较简单，应首先况下此法比较简单，应首先 考虑。但需要一定的计算条考虑。但需要一定的计算条 件和输入必要的参数，且污件和输入必要的参数，且污 染物在水中的净化机制，很染物在水中的净化机制，很 多方面难以用数学模式表达多方面难以用数学模式表达 此法利用相似理论，在一定此法利用相似理论，在一定 比例缩小的环境模型上进行比例缩小的环境模型上进行 水质模拟实验，以预测由建水质模拟实验，以预测由建 设项目引起的水体水质变化

41、设项目引起的水体水质变化 。此法能反映比较复杂的水。此法能反映比较复杂的水 环境特点，且定量化程度高环境特点，且定量化程度高 ，再现性好。但需要有相应，再现性好。但需要有相应 的实验条件和较多基础数据的实验条件和较多基础数据 。在无法利用数学模式预测。在无法利用数学模式预测 ，而评价等级高，应选用此，而评价等级高，应选用此 法。法。 调查与项目性质相似，且其调查与项目性质相似，且其 纳污水体的规模、流态、水纳污水体的规模、流态、水 质也相似的工程，根据调查质也相似的工程，根据调查 结果，分析预估拟建工程的结果，分析预估拟建工程的 水环境影响。该法属于定性水环境影响。该法属于定性 或半定量性质，

42、所得评价结或半定量性质，所得评价结 果比较粗糙。一般在评价等果比较粗糙。一般在评价等 级低，且评价时间短，无法级低，且评价时间短，无法 取得足够参数、数据时采用取得足够参数、数据时采用 此法。此法。 定性地反映建设项目的环定性地反映建设项目的环 境影响。当水生生物保护境影响。当水生生物保护 对地表水环境要求较高或对地表水环境要求较高或 由于评价时间短等无法采由于评价时间短等无法采 用上述三种方法时，选用用上述三种方法时，选用 此法。此法。 水环境的数学模型的分类水环境的数学模型的分类 (1)(1)根据研究对象的不同根据研究对象的不同 地表水环境数学模型地表水环境数学模型 地下水环境数学模型地下

43、水环境数学模型 (2)(2)根据所用数学工具不同根据所用数学工具不同 确定型模型确定型模型( (以数学物理以数学物理 方程为主方程为主) ) 随机模型随机模型( (包括统计模型包括统计模型) ) 规划模型规划模型( (以运筹学为主以运筹学为主 要工具要工具) ) 灰色模型灰色模型( (以灰色系统理以灰色系统理 论为依据论为依据) ) 模糊模型模糊模型( (以模糊数学为以模糊数学为 工具工具) ) (3)(3)根据模型表达的空间根据模型表达的空间 零维模型零维模型( (不含空间变量不含空间变量) ) 一维一维( (河流纵向河流纵向) ) 二维二维( (纵向加横向纵向加横向) ) 三维三维( (纵

44、向、横向及垂向纵向、横向及垂向) ) (4)(4)模型表达是否含时间模型表达是否含时间 变量变量 稳定模型稳定模型( (不含时间变量不含时间变量) ) 动态模型动态模型( (含时间变量，含时间变量， 多用于描述水质随时间变多用于描述水质随时间变 化的规律化的规律) ) (5)(5)按照模型考虑因素的广按照模型考虑因素的广 泛性泛性 单因素模型单因素模型( (单变量单变量) ) 多因素模型多因素模型( (多变量多变量) ) (6)(6)从模型的建立基础从模型的建立基础 经验模型经验模型 物理模型物理模型 (7)(7)从问题研究的角度看从问题研究的角度看 评价与管理模型评价与管理模型 模拟与预测模

45、型模拟与预测模型 数据处理与参数识别数据处理与参数识别 混合过程段混合过程段 上游段上游段 充分混合段充分混合段 废水与河流水体混合的几个阶段废水与河流水体混合的几个阶段 影响混合的主要因素、混合距离的估算、河流弯曲对横影响混合的主要因素、混合距离的估算、河流弯曲对横 向混合的影响向混合的影响 废水与河流水体混合的几个阶段废水与河流水体混合的几个阶段 一般废水进入河流水体后，先完成垂向方向上的混合、一般废水进入河流水体后，先完成垂向方向上的混合、 然后是完成横向方向的混合，达到在河流横断面上的完然后是完成横向方向的混合，达到在河流横断面上的完 全混合；全混合； 理论上，一般认为在河流横向方向的

46、浓度变化小于理论上，一般认为在河流横向方向的浓度变化小于 5%，可认为达到完全混合。，可认为达到完全混合。 预测范围内的河段可以分为充分混合段、混合过程段和上游河预测范围内的河段可以分为充分混合段、混合过程段和上游河 段。充分混合段是指污染物浓度在断面上均匀分布的河段。段。充分混合段是指污染物浓度在断面上均匀分布的河段。当断当断 面上任意一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的面上任意一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5%5%时时， 可以认为达到均匀分布。混合过程段是指排放口下游达到充分混可以认为达到均匀分布。混合过程段是指排放口下游达到充分混 合以前的河段。上游河段是排放口上游的河

47、段。合以前的河段。上游河段是排放口上游的河段。 2/1 )(0065. 0058. 0( )6 . 04 . 0( gHIBH BuaB L 式中：式中：L L：排污口至完全混合断面的距离，：排污口至完全混合断面的距离，m m； a a：排污口距岸边的距离：排污口距岸边的距离( (岸边排放时为零岸边排放时为零) )，m m； B B：河宽，：河宽，m m； H H：平均水深，：平均水深，m m； u u：河流流速，：河流流速，m/sm/s； I I：纵比降：纵比降(%)(%)。 Q W Q QCQC C s hhpp 4 .86 x x Q QQQ s s hp ph hhpp QQ QCQC

48、 C 适用条件：河流充分混合段；持久性污染物；河流为恒定流；适用条件：河流充分混合段；持久性污染物；河流为恒定流； 废水连续稳定排放。废水连续稳定排放。 点源，河水、污水稀释混合方程点源，河水、污水稀释混合方程 非点源方程：非点源方程： 背景段背景段混合段混合段均匀混合段均匀混合段 污染源污染源 1.河流水质模型简介河流水质模型简介 河流水质数学模型是描述水体中污染物随时间和空间迁移转化河流水质数学模型是描述水体中污染物随时间和空间迁移转化 规律的数学方程规律的数学方程(微分的、差分的、代数的等微分的、差分的、代数的等)。水质模型的建立可。水质模型的建立可 以为排入河流中污染物的数量与河水水质

49、之间提供定量描述。从而以为排入河流中污染物的数量与河水水质之间提供定量描述。从而 为水质评价、预测及影响分析捉供依据。它是水体环境影响评价与为水质评价、预测及影响分析捉供依据。它是水体环境影响评价与 规划的有力工具。规划的有力工具。 2.河流水质模型分类河流水质模型分类 (1)按照时间因素进行分类按照时间因素进行分类 按时间特性分类，分动态模型和静态模型。描写水体中水质组按时间特性分类，分动态模型和静态模型。描写水体中水质组 分的浓度随时间变化的水质模型称为动态模型。描述水体中水质组分的浓度随时间变化的水质模型称为动态模型。描述水体中水质组 分的浓度不随时间变化的水质模型称为静态模型。分的浓度

50、不随时间变化的水质模型称为静态模型。 河流水质数学模型 (2)按照空间分布分类按照空间分布分类 按水质模型的空间维数分类；分为零维、一维、按水质模型的空间维数分类；分为零维、一维、 二维、三维水质模型。二维、三维水质模型。 (3)按描述水质组分的多少分类按描述水质组分的多少分类 分为单一组分和多组分的水质模型。水体中某一分为单一组分和多组分的水质模型。水体中某一 组分的迁移转化与其它组分没有关系。描述这种组分组分的迁移转化与其它组分没有关系。描述这种组分 迁移转化的水质模型称为单一组分的水质模型。水体迁移转化的水质模型称为单一组分的水质模型。水体 中一组分的迁移转化与另一组分中一组分的迁移转化

51、与另一组分(或几个组分或几个组分)的迁移的迁移 转化是相互联系、相互影响的，描述这种情况的水质转化是相互联系、相互影响的，描述这种情况的水质 模型称为多组分的水质模型。模型称为多组分的水质模型。 (4)按描述水质组分的多少分类按描述水质组分的多少分类 分为单一组分和多组分的水质模型。水体中某一分为单一组分和多组分的水质模型。水体中某一 组分的迁移转化与其它组分没有关系。描述这种组分组分的迁移转化与其它组分没有关系。描述这种组分 迁移转化的水质模型称为单一组分的水质模型。水体迁移转化的水质模型称为单一组分的水质模型。水体 中一组分的迁移转化与另一组分中一组分的迁移转化与另一组分(或几个组分或几个

52、组分)的迁移的迁移 转化是相互联系、相互影响的，描述这种情况的水质转化是相互联系、相互影响的，描述这种情况的水质 模型称为多组分的水质模型。模型称为多组分的水质模型。 (5)按水体的类型分类按水体的类型分类 河流水质模型、河口水质模型河流水质模型、河口水质模型(受潮汐影响受潮汐影响)、湖、湖 泊水质模型、水库水质模型和海湾水质模型等。河泊水质模型、水库水质模型和海湾水质模型等。河 流、河口水质模型比较成熟，湖泊、海湾水质模型比流、河口水质模型比较成熟，湖泊、海湾水质模型比 较复杂，可靠性小。较复杂，可靠性小。 (6)按水质组分分类可分为按水质组分分类可分为 耗氧有机物模型耗氧有机物模型(BOD

53、DO模型模型)，无机盐、，无机盐、 悬浮物、放射性物质等的单一组分的水质模型，悬浮物、放射性物质等的单一组分的水质模型， 难降解有机物水质模型，重金属迁移转化水质模难降解有机物水质模型，重金属迁移转化水质模 型。型。 (7)按其它方法分类按其它方法分类 可把水质模型分为水质生态模型；确定性可把水质模型分为水质生态模型；确定性 模模 型和随机模型；集中参数模型和分布参数模型；型和随机模型；集中参数模型和分布参数模型； 线性模型和非线性模型等。线性模型和非线性模型等。 河流水质模型的建立 ),( 2 2 2 2 2 2 tzyxs z C M y C M x C M z C u y C u x C

54、 u t C zyxzyx Ck x C M x C u xx1 2 2 边界条件为：边界条件为：x=0处，处，C=C0；x= ，C=0 )exp( 10 tkCC t 适用条件：河流充分混合段；非持久性污染物；河流为恒定适用条件：河流充分混合段；非持久性污染物；河流为恒定 流；废水连续稳定排放。流；废水连续稳定排放。 这是一个二阶线性常微分方程，可用特征多项式解法 求解。若将河流中平均流速 ux 写作u 初始条件为： x=0, C=C0 常微分方程的解为： ) 4 11 ( 2 exp 2 1 0 u Mk M xu CC x x 如果忽略扩散项，沿程的坐标x=ut，dC/dt=-k1C ,

55、 代 入初始条件 x=0, C=C0方程的解为： Streeter-Phelps（SP）模型及其解及其解 SP模型用于描述一维稳态河流中的 BODDO 的变化规律。SP模型的建立基于两项假设： 只考虑好氧微生物参加的BOD衰减反应，并 认为该反应为一级反应(-k1C)。 河流中的耗氧只是BOD衰减反应引起的。 BOD的衰减反应速率与河水中溶解氧(DO)的减少 速率相同，复氧速率与河水中的亏氧量( D) 成正 比。 SP模型的基本方程为： 式中:L：河水中的BOD值，mg/L； D：河水中的亏氧值，mg/L,是饱和溶解氧浓度Cs （mg/L）与河水中的实际溶解氧浓度C（mg/L）的差值； K1：

56、河水中BOD衰减(耗氧)速度常数，1d； K2：河水中的复氧速度常数，1d； t：河水中的流行时间， d。 这两个方程式是耦合的。 0, 0, 0 0 xCC xLL 时，式(6-25)的解析解为: DkLk dt dD Lk dt dL 21 1 耗氧、复氧及氧垂曲线耗氧、复氧及氧垂曲线 Omin 上式的解为：上式的解为： 在淡水中饱和溶解氧的浓度可根据温度计算：在淡水中饱和溶解氧的浓度可根据温度计算： CT Cs 6.31 468 u x kLL 86400 exp 10 ) 86400 exp() 86400 exp() 86400 exp( 2021 12 01 u x kD u x

57、k u x k kk Lk D 给定边界条件：给定边界条件： 0 L)0(tL， 0)(Lt， S S P P 模型的临界点和临界点氧浓度模型的临界点和临界点氧浓度 从氧垂曲线可见，在河流的某一距离x处，溶解氧具有 最小值。此处水质最差，是人们较为关注的。此处的亏 氧值(或溶解氧值)及发生的距离，可通过求极值的方法求 得，即可令dC/dx=0，得到： S P模型广泛地应用于河流水质的模拟预测中，是预 测河流中BOD和DO变化规律的较好模型。它也应用于 计算河流的允许最大排污量。 ) )( 1 (ln 10 120 1 2 12 kL kkD k k kk u xc )exp()exp()exp

58、()( 21 12 012 0 u xk u xk kk Lk u xk OOOD ccc ssc S S P P模型适用条件模型适用条件( (4 4条条) )： 评价河段受纳水体的水质、水量较稳定；评价河段受纳水体的水质、水量较稳定； 工程外排废水的水质与水量较稳定；工程外排废水的水质与水量较稳定； 易降解污染物在小河流评价河段或大、中易降解污染物在小河流评价河段或大、中 河流均匀混合断面以下河段的水质预测。河流均匀混合断面以下河段的水质预测。 S P模式仅限于模式仅限于BOD5和和DO的水质影响的水质影响 预测。预测。 注意注意 S-P 模型的修正型模型的修正型 SP模型的的两项假设是不完

59、全符合实际的。为了计模型的的两项假设是不完全符合实际的。为了计 算河流水质的某些特殊问题，人们在算河流水质的某些特殊问题，人们在SP模型的基础上模型的基础上 附加一些新的假设，推导出了一些新的模型。附加一些新的假设，推导出了一些新的模型。 托马斯托马斯(Thomas)模型模型 对一维静态河流，在对一维静态河流，在SP模型的基础上为了考虑沉模型的基础上为了考虑沉 淀、絮凝、冲刷和再悬浮过程对淀、絮凝、冲刷和再悬浮过程对BOD去除的影响，引入去除的影响，引入 了了BOD沉浮系数沉浮系数k3，BOD变化速度为变化速度为k3L。托马斯采用。托马斯采用 以下的基本方程组以下的基本方程组(忽略扩散项忽略扩

60、散项)： DkLk dx dD u Lkk dx dL u 21 31 )( 多宾斯多宾斯坎普坎普(DobbinsCamp)模型模型 对一维静态河流，在托马斯模型的基础上，多宾斯对一维静态河流，在托马斯模型的基础上，多宾斯-坎普提出了坎普提出了 两条新的假设：两条新的假设： 考虑地面径流和底泥释放考虑地面径流和底泥释放BOD所引起的所引起的BOD变化速率，该变化速率，该 速率以速率以 R表示。表示。 考虑藻类光合作用和呼吸作用以及地面径流所引起的溶解考虑藻类光合作用和呼吸作用以及地面径流所引起的溶解 氧变化速率，该速率以氧变化速率，该速率以 P表示。表示。 多宾斯多宾斯坎普采用以下基本方程组：