地表水环境影响评价PPT学习教案

1、会计学1地表水环境影响评价地表水环境影响评价教学内容：教学内容：一、地表水环境的基本概念二、环境目标三、水环境标准四、地表水环境影响评价的基本思路五、地表水环境影响评价的主要任务教学重点和难点：教学重点和难点：1.掌握水质污染因子的分类；2.熟悉水环境保护目标及水环境影响评价的基本思路和主要任务。第1页/共172页第2页/共172页第3页/共172页u点源污染点源污染 是指由城市和乡镇生活污水和工业企业通过管道和沟渠收集和排入水体的废水。生活污水主要来自家庭、商业、机关、学校、餐饮业、旅游服务业及其他城市公用设施。工业废水来自工业生产过程，其水量和水质随生产过程而异，一般可分为工业废水、原料及

2、成品洗涤水、设备与场地冲洗水、冷却用水以及生产过程中跑、冒、滴、漏流失的废水。u非点源（面源）污染非点源（面源）污染 是指分散或均匀地通过岸线进入水体的废水和自然降水通过沟渠进入水体的废水。主要包括城镇排水、农田排水和农村生活废水、矿山废水、分散的小型禽畜饲养场废水，以及大气污染物通过重力沉降和降水过程进入水体等所造成的污染废水。 第4页/共172页u持久性污染物持久性污染物是指在地表水中很难由于物理、化学、生物作用而分解、沉淀或挥发的污染物。例如在悬浮物甚少，沉降作用不明显水体中的无机盐类、重金属等，可以通过生化需氧量与化学需氧量比值来判定，BOD/COD0.3，判别其为持久性污染物。u非持

3、久性污染物非持久性污染物是指在地表水中由于生物作用而逐渐减少的污染物，例如耗氧有机物，BOD/COD0.3，则判别其为非持久性污染物。u酸碱污染物酸碱污染物指各种废酸、废碱等，表征酸碱污染物的水质参数是PH值。u废热废热主要由排放废水所引起，表征废热的水质参数为水温。第5页/共172页 化学需氧量化学需氧量，通常记作COD，指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示（mg/L）。COD值越高，表示水中有机污染物污染越重。生化需氧量生化需氧量，通常记作BOD，亦作生化耗氧量。指地面水水体中的微生物分解有机化合物过程中所消耗的溶解氧。以每升水中被消耗的氧的毫克数表示，

4、是评价水体有机污染的主要指标。为使测定值有可比性，常采用在20条件下，培养五昼夜后测定的生化需氧量（对生活污水而言，约等于完全氧化分解耗氧量的百分之七十），称为五日生化需氧量记作BOD5。 第6页/共172页第7页/共172页自然环境包括水环境对污染物质都具有一定的承受能力，即所谓环境容量。水体能够在其环境容量的范围内，经过水体的物理、化学和生物的作用，使排入污染物质的浓度和毒性随时间的推移，在向下游流动的过程中自然降低，称之为水体的自净作用。也可简单地说，水体受到污染后，靠自然能力逐渐变洁的过程称为水体的自净。2.3 水体自净水体自净第8页/共172页u物理过程。其中包括稀释、混合、扩散、挥

5、发、沉淀等过程。水体中的污染物质在这一系列的作用下，其浓度得以降低。稀释和混合作用是水环境中极普遍的现象，又是比较复杂的一项过程，它在水体自净中起着重要的作用。u化学及物理化学过程。污染物质通过氧化、还原、吸附、凝聚、中和等反应使其浓度降低。u生物化学过程。污染物质中的有机物，由于水体中微生物的代谢活动而被分解、氧化并转化为无害、稳定的无机物，从而使浓度降低。第9页/共172页1环境质量方面环境质量方面 根据国家地表水环境质量标准，把水质指标分为以下几类 物理参数。 温度、臭、味、色、浊度、固体(总固体、悬浮性固体、溶解性固体等)。化学参数。 无机指标：含盐量、硬度、PH值、酸度、碱度及铁、锰

6、、氯化物、硫酸盐、硫化物、重金属类、氛、磷等。 有机指标：BOD5、COD 、DO、酚、油等。生化参数。 大肠杆菌。2污染源排放方面污染源排放方面 按容量排放总量、污染物削减率、污水处理率、达标率、污水回用率等等确定环境目标。 第10页/共172页第11页/共172页地表水环境质量标准把水域主要功能划分为五类： 类 主要适用于源头水、国家自然保护区； 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等； 类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区； IV类 主要适用于一般工业用水

7、区及人体非直接接触的娱乐用水区； V类 主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 对应地表水上述五类水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，不同功能类别分别执行相应类别的标准值。同一水域兼有多类别的，依最高类别功能划分。第12页/共172页第13页/共172页n按照区域水质标准和可持续发展要求，明确环境质量目标；n根据国家排污控制标准，界定建设项目可能产生的源强；n选择水质模型，进行水环境影响预测；n优化污染源控制方案，实现达标排放和总量控制；n综合分析得出建设项目的环境可行性结论第14页/共172页n明确工程项目性质n划分评价等级n地表水环境现状调查和评价n建设项目工程污染分析

8、n环境影响的预测与评价n提出控制方案和环保措施第15页/共172页教学重点：教学重点：地表水等级划分的原则和依据教学难点：教学难点：地表水等级划分的原则和依据教学内容：教学内容： 一、技术工作程序一、技术工作程序 二、划分评价等级二、划分评价等级第16页/共172页一、技术工作程序一、技术工作程序第17页/共172页二二 、划分评价等级、划分评价等级 环境影响评价技术导则地面水环境(HJ/T2.3-93) 对评价等价划分作了规定。1 确定划分依据的原则确定划分依据的原则能反映建设项目的污水排放特征；能体现项目所在地的水环境特征；有关判据资料在“大纲”阶段容易获取形式简单 一般情况下，污水排放量

9、越大，水质越复杂，评价等级越高；受纳水体水域规模越小，水质要求严格，评价等级越高第18页/共172页2 划分等级的依据划分等级的依据反映工程特性的判据：反映工程特性的判据：建设项目的污水排放量；建设项目的污水排放量；污水水质的复杂程度污水水质的复杂程度反映环境特性的判据：反映环境特性的判据：受纳水体受纳水体(指各种受纳污水的地面水域指各种受纳污水的地面水域)的水域规模的水域规模水环境质量要求水环境质量要求第19页/共172页污水排放量污水排放量 污水排放量污水排放量Q(m3/d)按大小划分为五个等级：按大小划分为五个等级：Q20000； 20000Q10000； 10000Q5000；5000

10、Q1000； 1000Q200注意：注意：污水排放量中不包括间接冷却水、循环水以及其它含污染物极少的清净下水的排放量，但包括含热量大的冷却水的排放量。第20页/共172页污染物分类污染物分类根据污染物在水环境中的输移、衰减特点及其它们的预测模式，将污染物纷纷为四类四类：持久性污染物持久性污染物(其中还包括在水环境中难降解、毒性大、易长期积累的有毒物质)；非持久性污染物非持久性污染物； 酸和碱酸和碱(以pH表征)； 热污染热污染(以温度表征)。第21页/共172页污水水质复杂程度污水水质复杂程度 由污水中所含有的污染物类型决定复杂复杂：污染物类型数3，或者只有两类两类污染物 但需预测其浓度的水质

11、参数数目10。中等中等：污染物类型数2，且需预测其浓度的水质 参数数目10；或者只有一类污染物但需 预测其浓度的水质参数数目7。简单简单：污染物类型数1，需预测其浓度的水质 参数数目7。常规水质参数常规水质参数：河流可选用水温、PH、溶解氧、高锰酸钾指数、五日生化需氧量、非离子氨、氰化物、砷、汞、六价铬、石油类（河口要增加盐度、湖泊（水库）增加总磷、总氮等）；再依据评价等级参考地面水水质标准适当增减。 第22页/共172页受纳水体的水域规模受纳水体的水域规模河流与河口：河流与河口：按建设项目排污口附近河段的多年平均流量或平水期平均流量划分为：排污口附近河流断面流量：大河：大河：150m3/s;

12、中河：中河：15150m3/s;小河：小河：15m3/s。第23页/共172页湖泊湖泊：以枯水期蓄水量和蓄水面积为判定依据。也可以平均水深和水面积作为划分水域规模的依据当平均水深当平均水深10m时：时：大湖大湖(库库)：25km2；中湖中湖(库库)：2.525km2；小湖小湖(库库)：2.5km2。当平均水深当平均水深10m时：时：大湖大湖(库库)：50km2；中湖中湖(库库)：550km2；小湖小湖(库库)：5km2。 具体应用上述划分原则时，可根据我国南、北方以及干旱、湿润地区的特点进行适当调整。第24页/共172页水质类别水质类别 对地面水域的水质要求(即水质类别)以GB3838为依据。

13、目前以2002年新修订的标准为依据。该标准将地面水环境质量分为五类：、。 如受纳水域的实际功能与该标准的水质分类不一致时，由当地环保部门对其水质提出具体要求。 第25页/共172页第26页/共172页第27页/共172页例例一拟建建设项目，污水排放量为5800 m3/d，经类比调查知污水中含有COD、BOD、Cd、Hg，PH为酸性，受纳水体为一河流，多年平均流量为90 m3/s，水质要求为4类，此环评应按几级进行评价？方法方法：对照污水排放量污水排放量：为500010000之间水质复杂程度水质复杂程度：含有持久性污染物（Cd、Hg）、非持久性污染物（COD、BOD）、酸碱（PH为酸性），污染物

14、类型数3，复杂程度为“复杂”水域规模水域规模：介于150 m3/s到15 m3/s之间，为中等河流水质要求水质要求：4类查表可知，此环评应按二级二级评价要求进行第28页/共172页第29页/共172页教学重点：教学重点：水环境现状调查的内容和方法教学难点：教学难点：水质采样点的布设和地表水环境评价方法教学内容：教学内容：一、水环境现状调查 二、水环境现状评价第30页/共172页1调查目的调查目的了解项目所在区域和相关区域的水环境质量状况。了解区域水环境特点和环境敏感目标。为预测模型的选择提供依据和获取基础数据。决定评价的主要方向和重点。第31页/共172页第32页/共172页环境现状的调查范围

15、，应能包括建设项目对周围地面水环境响较显著的区域。在此区域内进行的调查，能全面说明与地面水环境相联系的环境基本状况，并能充分满足环境影响预测的要求。在确定某项具体工程的地面水环境调查范围时，应尽量按照将来污染物排放后可能的达标范围、污水排放量的大小、受纳水域特点，以及评价等级的高低后决定。河流环境现状调查的范围，需要考虑污水排放量的大小、河流规模来确定排污口下游应调查的河段长度。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面积(以排污口为圆心，以调查半径为半径)。第33页/共172页第34页/共172页第35页/共172页第36页/共172页4调查时间调查

16、时间 环境现状调查时间与水文特征的划分相对应。 河流、河口、湖泊与水库一般按丰水期、平水期、丰水期、平水期、枯水期枯水期划分，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潮期和小潮期大潮期和小潮期划分；对于北方地区，也可以划分为冰封期冰封期和非冰封期非冰封期。 评价等级不同，对各类水域调查时期的要求也不同。第37页/共172页 当调查区域面源污染严重，丰水期水质劣于枯水期时，一、二级评价的各类水域应调查丰水期，若时间允许，三级评价也应调查丰水期。 冰封期较长的水域，且作为生活饮用水、食品加工用水的水源或渔业用水时，应调查冰封期的水质、水文情况。第38页/共172页

17、5调查内容调查内容（1）水域功能和水环境敏感目标调查）水域功能和水环境敏感目标调查 调查水环境功能区划和水功能区划的划定及审批；没有划定功能区的，调查水域的实际功能；水环境敏感目标的分布、类型、保护级别和保护要求。（2）水文调查）水文调查一般情况下，以收集资料为主，以河流河流为例：1、丰水期、平水期、枯水期的划分2、河流的水文特征参数：河宽B、水深H、流速u、流量Q、坡度（比降）J和弯曲系数（弯曲系数1.3可视为顺直河流）等。3、水温、泥沙含量等4、丰水期有无分流漫滩，枯水期有无浅滩、沙洲和断流5、有无冰封期以及冰封时间、解冻时间6、预测所需要的其它资料第39页/共172页 感潮河口感潮河口

18、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(是指受潮汐作用影响较明显的河段 )的范围，涨潮落潮及平潮时的水位、水深、流向、流速及其分布横断面水面坡度以及潮间隙、潮差和历时等。 湖泊与水库湖泊与水库 应根据评价等级、湖泊和水库的规模决定水文调查与水文测量的内容，其中主要有：湖泊水库的面积和形状(附平面图)，丰水期、平水期、枯水期的划分，流入、流出的水量，停留时间，水量的调度和贮量，湖泊、水库的水深，水温分层情况及水流状况(湖流的流向和流速，环流的流向、流速及稳定时间)等。 第40页/共172页海湾海湾 海湾水文调查与水文测量的内容应

19、根据评价等级及海湾的特点选择下列全部或部分内容：海岸形状，海底地形，潮位及水深变化，潮流状况(小潮和大潮循环期间的水流变化、平行于海岸线流动的落潮和涨潮)，流入的河水流量、盐度和温度造成的分层情况，水温、波浪的情况以及内海水与外海水的交换周期限等。第41页/共172页（3）水环境质量调查）水环境质量调查调查参数的选取：调查参数的选取：1、一般参数可根据地表水环境质量标准，结合建设项目污染物排放情况和当地水环境特点选取。2、如果水域有比较重要的生态功能还应进行水生生物调查。3、如果建设项目排放易积累的污染物或原底质中存在易积累污染物，还应进行底质调查。第42页/共172页（4 4）污染源调查的原

20、则及基本内容）污染源调查的原则及基本内容 点源调查的原则点源调查的原则以搜集现有资料为主，只有在十分必要时才补充现场调查或测试。例如在评价改、扩建项目时，对此项目改、扩建前的污染源应详细了解，常需现场调查或测试。点源调查的繁简程度可根据评价级别及其与建设项目的关系而略有不同。如评价级别较高且现有污染源与建设项目距离较近时应详细调查，例如位于建设项目的排水与受纳河流的混合过程段以内，并对预测计算可能有影响的情况。第43页/共172页点源调查的内容点源调查的内容 根据评价工作的需要选择下述全部或部分内容进行调查。调查内容可以列成表格点源的排放点源的排放：排放口的平面位置(附污染源平面位置图)及排放

21、方向；排放口在断面上的位置；排放形式(分散排放还是集中排放)。排放数据排放数据：根据现有的实测数据、统计报表以及各厂矿的工艺路线等选定的主要水质参数，并调查现有的排放量、排放速度、排放浓度及其变化等数据。用排水状况用排水状况：主要调查取水量、用水量、循环水量及排水总量等。厂矿企业、事业单位的废、污水处理状况厂矿企业、事业单位的废、污水处理状况：主要调查废、污水的处理设备、处理效率、处理水量及水质状况等。第44页/共172页非点源调查的原则非点源调查的原则非点源调查基本上采用间接搜集资历料的方法，一般不进行实测。非点源调查的内容非点源调查的内容根据评价工作的需要选择下述全部或分内容进行调查。概况

22、概况：原料、燃料、废弃物的堆放位置(即主要污染源，要求附污染源平面位置图)、堆放面积、堆放形式(几何形状、堆放厚度)、堆放点的地面铺装及其保洁程度、堆放物的遮盖方式等。排放方式、排放去向与处理情况排放方式、排放去向与处理情况：应说明非点源污染物是有组织的汇集还是无组织的漫流；是集中后直接排放还是处理后排放；是单独排放还是与生产废水或生活污水共同排放等。排放数据排放数据：根据现有实测数据、统计报表以及根据引起非点源污染的原料、燃料、废料、废弃物的物理、化学、生物化学性质选定调查的主要水质参数，度调查有关排放季节、排放时期、排放量、排放浓度及其它变化等数据。第45页/共172页（1）水质参数的选择

23、）水质参数的选择 所选择的水质参数包括现两类；一类一类是常规水质参数，它能反映水域水质一般状况；另一类另一类是特征水质参数，它能代表建设项目将来排放的水质。u常规水质参数：常规水质参数：以GB3838中所提出的pH、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、凯氏氮或非离子氨、酚、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总磷以及水温为基础，根据水域类别、评价等级、污染源状况适当删减。u特征水质参数：特征水质参数：根据建设项目特点、水域类别及评价等级选定。u敏感水质参数：敏感水质参数：指受纳水域敏感的或曾出现过超标而要求控制的污染参数。 第46页/共172页第47页/共172页河流河流 取样断面的布设原则取样断面

24、的布设原则在调查范围的两端应布设取样断面；调查范围内重点保护对象附近水域应布设取样断面；水文特征突然化(如支流汇入处等)、水质急剧变化处(如污水排入处等)、重点水工构筑物(如取水口、桥梁涵洞等)附近；水文站附近等应布设样断面，并适当考虑水质预测关心点；在拟建成排污口上游500m处应设置一个取样断面。第48页/共172页 布设在评价河段上的断面应包括对照断面、消减断面和控制断面。n对照断面对照断面：应设在评价河段上游的一端（排污口上游100500m处）、基本不受建设项目排水影响的位置，以掌握评价河段的背景水质情况；n消减断面：消减断面：应设在排污口下游污染物浓度变化比较显著的完全混合段，以了解河

25、流中污染物的稀释、净化和衰减情况；n控制断面：控制断面：应设在评价河段的末端或评价河段内有控制意义的位置，诸如支流汇入、建设项目以外的其他废水排放口、工农业用水取水点、地球化学异常的水土流失区、水工构筑物和水文站所在位置等。第49页/共172页第50页/共172页第51页/共172页第52页/共172页第53页/共172页 对于三级评价的小河不论河水深浅，只在一条垂线上一个点取一个样，一般情况下取样点应在水面下0.5m处，距河底不应小于0.3m.。第54页/共172页第55页/共172页第56页/共172页第57页/共172页第58页/共172页n二、三级评价：二、三级评价：需要预测混合过程段

26、水质的场合，每次应将该段内各取样断面中每条垂线上的水样混合成一个水样。其它情况每个取样断面每次只取一个混合水样。n一级评价一级评价：每个取样点的水样均应分析，不取混合样。第59页/共172页河口河口(1)(1)取样断面的布设原则：取样断面的布设原则：当排污口拟建于河口感潮段内时，其上游需设置取样断面的数目与位置，应根据感潮段的实际情况决定，其下游同河流。(2)(2)取样断面上取样点的布设取样断面上取样点的布设和水样的对待：水样的对待：与河流部分相同。第60页/共172页第61页/共172页第62页/共172页第63页/共172页第64页/共172页n小型湖泊、水库小型湖泊、水库如水深小于10m

27、时，每个取样位置取一个水样；如水深大于等于10m时则一般只取一个混合样，在上下层水质差距较大时，可不进行混合。n大、中型湖泊、水库大、中型湖泊、水库。各取样位置上不同深度的水样均不混合第65页/共172页1评价因子的选取评价因子的选取（1）评价因子选取的原则）评价因子选取的原则n根据水环境质量现状评价的目的选择符合要求的评价因子；n根据被评价水体的功能，如饮用、渔业、公共娱乐等选择评价因子；n根据水体污染源评价结果得出的评价区主要污染物选择评价因子；n根据水环境评价标准选择评价因子；n根据水环境监测条件和测试条件选择评价因子。第66页/共172页（2）评价因子的类别）评价因子的类别n感观因子：

28、如味、色、浑浊度、悬浮物等；n氧平衡的因子：如DO、BOD、COD等；n营养因子：如硝酸盐、磷酸盐、氨盐等；n毒性因子：如Cr、As、酚氰化物等；n微生物因子：如粪大肠菌群；n重金属因子：如Cu、Pb、Zn、Cd等。第67页/共172页2水环境现状评价方法水环境现状评价方法21标准指数法标准指数法（1）单污染指数评价法 该法只用一个参数作为评价指标，简单明了，可直接了解水质状况与评价标准之间的关系。其表达式为：式中 Sij -水质评价参数i在第j点上的污染指数；Cij-水质评价参数i在第j点上的监测浓度，mg/L；Csi-水质评价参数i的评价标准，mg/L。siijijCCS 第68页/共17

29、2页DOf-饱和溶解氧的浓度，mg/L；DOs-溶解氧的评价标准，mg/L；DOj-j点的溶解氧浓度，mg/L;t- 水温，.a.DO的标准指数为：的标准指数为：第69页/共172页第70页/共172页（2）综合污染指数评价法）综合污染指数评价法 内梅罗水污染指数内梅罗水污染指数 另外内梅罗将水的用途划分为三类:人类接触使用（PI1）：包括饮用、游泳、制造饮料等。间接接触使用（PI2）：包括养鱼、工业食品制备、农业用等。不接触使用（PI3）：包括工业冷却用、公共娱乐及航运等。PI= W1 PI1W2PI2W3 PI3第71页/共172页2.2 水环境的生物学评价水环境的生物学评价 水环境的生物

30、学评价通常采用一般描述对比法、指示生物法和生物指数法等进行评价。 水环境的生物学评价方法与其他评价方法相比具有独特的优点，其评价较好的映射出水环境的生态服务功能及其内在关系，其评估结果有综合性、连续性和积累性，无需太复杂的分析仪器和设备。而这些优点正是污染指数法所缺乏的。如果将水环境的生物学评价法与污染指数法相结合，将得到更合理、更可靠的结论。第72页/共172页 某项目地处低丘地带，山坡普遍为缓坡，一般在20以下，丘与丘之间距离宽阔，连接亦无陡坡。据调查，纳污水体全长约65km，流域面积526.2km2，年平均流量6.8m3/s，河宽2030m，枯水期1m3/s，环境容量很小。项目所在地位于

31、该水体的中下游，纳污段水体功能为农业及娱乐用水。拟建排污口下游15km处为国家级森林公园，约26km处该水体汇入另一较大河流，且下游15km范围内无饮用水源取水点。工程分析表明，该项目污染物排放情况为：废水42048m3/d，其中含CODCr为2323.6kg/d，BOD5为680.3kg/d，SS为1449.8 kg/d，NH3-N为63.62 kg/d。第73页/共172页第74页/共172页教学要求：教学要求：熟悉各类地面水环境水体简化和污染源简化的有关要求;熟悉水质均匀混合的定义与水质混合过程段的划分；掌握各类水质数学模型的适用条件。 教学内容：教学内容： 一、污染源和水体的简化以及预

32、测的原则 二、地表水环境影响预测方法 三、预测河段划分与混合过程段 四、水质模型 第75页/共172页第76页/共172页第77页/共172页排入大湖(库)的两排放口间距较近时，可以简化成一个，其位置假设在两排放口之间，其排放量为两者之和。两排放口间距较远时，可分别单独考虑。远近：两排污口距离小于等于预测河段长度的远近：两排污口距离小于等于预测河段长度的1/201/20为近，为近，大于预测距离的大于预测距离的1/51/5为远。为远。 无组织排放可以简化成非点源； 从多个间距很近的排放口排水时，也可以简化为非点源第78页/共172页第79页/共172页第80页/共172页例：例：u河流断面宽深比

33、（）可视为矩形河流。 A15B20C10D10 u年均流量155，平均宽150，平均水深5.5，最大弯曲系数1.8，断面形状沿程变化不大，可按（）简化。 A矩形平直河流B矩形弯曲河流C 平直河流 D 非矩形河流 u地面水环评工作等级划分中（ ）不计入污水排放量 A 间接冷却水 B 循环水 C 含污染物极少的清净下水 D 热量大的冷却水 第81页/共172页(3)对于江心洲等的简化处理对于江心洲等的简化处理评价等级为三级时，江心洲、浅滩等均可按无江心洲、浅滩的情况对待。评价等级为二级时，江心洲位于充分混合段，可以按无江心洲对待；评价等级为一级且江心洲较大时，可以分段进行简化，江心洲较小时可不考虑

34、。江心洲位于混合过程段、可分段进行简化。(4)人工控制河流人工控制河流，根据水流情况可以视其为水库，也可视其为河流，分段进行简化。第82页/共172页第83页/共172页第84页/共172页第85页/共172页第86页/共172页4 4、海湾的简化、海湾的简化 预测海湾水质时一般只考虑潮汐作用，不考虑波浪作用。 评价等级为一级且海流(主要指风海流)作用较强时，可以考虑海流对水质的影响。潮流可以简化为平面二维非恒定流场。 当评价等级为三级时可以只考虑潮周期的平均情况。 较大的海湾交换周期很长、可视为封闭海湾。 在注入海湾的河流中，大河及评价等级为一、二级的中河应考虑其对海湾流场和水质的影响；小河

35、及评价等级为三级的中河可视为点源，忽略其对海湾流场的影响。第87页/共172页1专业判断法2类比调查法3模型计算法（1）物理模型法（2）数学模型法第88页/共172页u完全混合段完全混合段u混合过程段混合过程段u上游河段上游河段均匀混合断面的判定：均匀混合断面的判定：第89页/共172页第90页/共172页例例某河流预测河段平均宽度B50.0米，平均水深H1.2米，河底坡度j=0.0009，平均流速u=0.1m/s，排放口到岸边距离a0米，混合过程段长度是多少米？第91页/共172页四、水质模型四、水质模型1水质模型的分类水质模型的分类按时间特性分类： 按水域类型分： 按描述水质组分的多少分类

36、 按水质组分分类分 按水力学和排放条件分： 按水质模型的空间维数分类 按其它方法分类： 第92页/共172页第93页/共172页第94页/共172页废水排入河流后与河水迅速完全混合，则混合后的污染物浓度为：qQQ210q第95页/共172页【例题】河边拟建一工厂，排放含氯化物废水，流量2.83m3/s，含盐量1300mg/L。该河流平均流速0.46m/s，平均河宽13.7m，平均水深0.61m，上游来水含氯化物100mg/L，该厂废水如果排入河中能与河水迅速混合，问河水氯化物是否超标？（设地方标准为200mg/L）。第96页/共172页第97页/共172页第98页/共172页a.一维稳态水质模

37、型：在均匀河段上定常排污条件下，河段横截面、流速、流量、污染物的输入量和弥散系数都不随时间变化。同时污染物按一级化学反应，无其他源和汇项，则给定x=0时，0，那么式（342）的解为： （343） b.忽略弥散的一维稳态水质模型：适用于河流较小，流速不大，弥散系数很小，从而弥散作用可以忽略的情况下，式（342）的解为： （344） ux-河流的平均流速，m/d或m/s； Ex-废水与河水的纵向混合系数，m2/d或m2/s； K-污染物的衰减系数，1/d或1/s； X-河水（从排放口）向下游流经的距离，m。)411 (2exp20 xxxxuKEExu)exp(0 xuKx第99页/共172页第1

38、00页/共172页（3 3）河流二维稳态混合模式与适用条件）河流二维稳态混合模式与适用条件（1 1）岸边排放）岸边排放（2 2）非岸边排放）非岸边排放式中，式中，C C（x,yx,y）（）（x,yx,y）点污染物垂向平均浓度，）点污染物垂向平均浓度，mg/Lmg/L；H H平均水深，平均水深，m m； B B河流宽度，河流宽度，m m；a a排放口与近岸水边的距离，排放口与近岸水边的距离，m m； M My y横向混合系数，横向混合系数，m m2 2/s/s；C Ch h河流水质背景浓度（河流水质背景浓度（mg/Lmg/L）。）。第101页/共172页适用条件：适用条件：平直、断面形状规则河流

39、混合过程段；平直、断面形状规则河流混合过程段；持久性污染物；持久性污染物；河流为恒定流动；河流为恒定流动；连续稳定排放。连续稳定排放。对于非持久性污染物，需采用相应的衰减模式。对于非持久性污染物，需采用相应的衰减模式。第102页/共172页（4 4）河流二维稳态混合累积流量模式与适用条件）河流二维稳态混合累积流量模式与适用条件岸边排放岸边排放式中：式中： q=Huy Mq=Huy Mq q=H=H2 2uMuMy y c(x,q) c(x,q)(x,q)(x,q)处污染物垂向平均浓度，处污染物垂向平均浓度，mg/Lmg/L；M Mq q累积流量坐标系下的横向混合系数；累积流量坐标系下的横向混合

40、系数；适用条件：适用条件： 弯曲河流、断面形状不规则河流混合过程段；弯曲河流、断面形状不规则河流混合过程段； 持久性污染物；持久性污染物； 河流为非恒定流动；河流为非恒定流动； 连续稳定排放；连续稳定排放； 对于非持久性污染物，需要采用相应的衰减模式。对于非持久性污染物，需要采用相应的衰减模式。第103页/共172页第104页/共172页第105页/共172页第106页/共172页第107页/共172页第108页/共172页第109页/共172页五五 守恒污染物在均匀流场中的扩散模型守恒污染物在均匀流场中的扩散模型第110页/共172页第111页/共172页第112页/共172页xCuxCDt

41、Cxx22yCuxCuyCDxCDtCyxyx2222第113页/共172页2222yCDxCDxCuyx第114页/共172页xDuyuxDuhQCyy4exp/42第115页/共172页xDuyuxDuhQyxCyy4exp/42),(2第116页/共172页xDuyBxDuyuxDuhQyxCyyy4)2(exp4exp/42),(22第117页/共172页图 6-1第118页/共172页ybDuBL20675. 0第119页/共172页ymDuBL21 .0ymDuBL24 .0第120页/共172页第121页/共172页第122页/共172页DkLkdtdDLkdtdL211第123

42、页/共172页0,0,00 xCCxLL)()(/2101/0/02121uxkuxkuxkssuxkeekkLkeCCCCeLL第124页/共172页ABCD1k1(1/d)=0.3T()=19192k2(1/d)=0.65Cs(mg/L)=9.23 u (km/d)=1.3D0(mg/L)=2.74X(km)L(mg/L)C(mg/L) 50226.5 60.221.0085.68005 70.420.064.986912 80.619.1554.406318 90.818.2913.925457 10117.4663.532831 111.216.6783.218129 121.415.

43、9262.972104 131.615.2082.786475 141.814.5222.653826 15213.8672.567523 162.213.2412.521634 172.412.6442.51086 18表表6-1 S-P模型解的Excel 模板第125页/共172页CTCs6 .31468第126页/共172页单元坐标算式D3=468/(31.6+D2)D4=D3-C6B7=$B$6*EXP(-($B$2)*A7/$B$4)B8B60(按需要)从 B7 复制到区域B8: B60，或用鼠标拖动C7=$D$3-($D$4)*EXP(-($B$2*A7/$B$4)-($B$2*$

44、B$6/($B$3-$B$2) *(EXP(-($B$2*A7/$B$4)-EXP(-($B$3*A7/$B$4)C8C60(按需要)从 C7 复制到区域C8: C60，或用鼠标拖动表表6-2 S-P 模型解模型解 Excel模板的算式。模板的算式。第127页/共172页05101520250246810012345678X kmL mg/LL mg/LDOmg/LDOmg/L图图6-1 BOD-DO 耦合的S-P模型 第128页/共172页)()() 1(1/2101/000121212212uxkuxkuxkssScccceekkLkeCCCCLCCkkkkLnkkux第129页/共172

45、页-2024680246810-10010203040X kmL mg/LL mg/LDOmg/LDOmg/L 图图6-2 重污染河流 S-P模型的失效第130页/共172页)(CCkLCkxCutCLCkxLutLSadd第131页/共172页DkLkdtdD21第132页/共172页sCkdtdL1uCkLLxsBAAB1第133页/共172页ABCDEFG1kd(1/d)=0.3Cs(mg/L)=9.2T()=19 2ka(1/d)=0.65D0(mg/L)=4.6X(km)L(mg/L)C(mg/L)3U(km/d)=1.3XAB(km)=3.10.00 42.00 4.60 4X(k

46、m)L(mg/L)C(mg/L)0.90 34.15 0.00 50.00 42.00 4.60 3.95 20.04 0.00 60.30 39.19 2.64 4.25 18.70 0.04 70.60 36.57 1.13 4.55 17.45 0.17 80.71 35.63 0.66 4.66 17.00 0.23 90.90 34.12 -0.01 4.85 16.28 0.35 101.20 31.84 -0.84 5.15 15.19 0.58 111.50 29.71 -1.41 5.45 14.18 0.84 121.80 27.72 -1.77 5.75 13.23 1.13 132.10 25.87 -1.95 6.05 12.34 1.44 142.40 24.14 -2.00 6.35 11.52 1.76 152.70 22.52 -1.93 6.65 10.75 2.09 163.00 21.02 -1.77 6.95 10.03 2.42 173.30 19.61 -1.54 7.25 9.36 2.75 183.60 18.