第六章_地面水环境影响预测与评价

1、第六章第六章 水环境影响预水环境影响预测与评价测与评价内内 容容 提提 纲纲一一概述概述二二工作程序工作程序三三评价等级评价等级四四地面水环境现状调查地面水环境现状调查五五地面水环境影响预测地面水环境影响预测六六地面水环境影响评价地面水环境影响评价一一. 概述概述 本章主要介绍建设项目地面水环境影响评价的本章主要介绍建设项目地面水环境影响评价的一一般性原则、方法、内容及要求般性原则、方法、内容及要求。 地面水：包括陆地表面的各种地面水：包括陆地表面的各种河流（河口）、湖河流（河口）、湖泊、水库、海湾（海岸带）泊、水库、海湾（海岸带）。 地面水环境影响评价工作地面水环境影响评价工作分三级分三级，

2、评价级别不同，评价级别不同，要求有所不同。要求有所不同。低于第三级低于第三级地面水环境影响评价地面水环境影响评价条件的建设项目，只要求进行简单的条件的建设项目，只要求进行简单的水环境影响水环境影响分析分析。内内 容容 提提 纲纲一一概述概述二二工作程序工作程序三三评价等级评价等级四四地面水环境现状调查地面水环境现状调查五五地面水环境影响预测地面水环境影响预测六六地面水环境影响评价地面水环境影响评价二二. 工作程序工作程序可分为四个阶段：可分为四个阶段：第一为准备阶段：第一为准备阶段：了解工程设计了解工程设计现场踏勘现场踏勘了解环境法规和标准的规定了解环境法规和标准的规定确定评价级别和评价范围确

3、定评价级别和评价范围编制环境影响评价工作大纲编制环境影响评价工作大纲还要做些环境现状调查和工程分析方面的工作还要做些环境现状调查和工程分析方面的工作第二阶段为调查、监测（评价工作的重头）：第二阶段为调查、监测（评价工作的重头）：详细开展水环境现状调查和监测详细开展水环境现状调查和监测做仔细的工程分析做仔细的工程分析在此基础上评价水环境现状在此基础上评价水环境现状第三阶段为预测、评价及对策：第三阶段为预测、评价及对策：根据水环境排放源特征，选择或建立根据水环境排放源特征，选择或建立和验证水质模型和验证水质模型预测建设项目对水体的污染影响预测建设项目对水体的污染影响对影响的意义及其重大性作出评价对

4、影响的意义及其重大性作出评价研究相应的污染防治对策研究相应的污染防治对策第四阶段为报告书编写：第四阶段为报告书编写：提出污染防治和水体保护对策提出污染防治和水体保护对策总结工作成果总结工作成果完成报告书完成报告书为项目监测和事后评价作准备为项目监测和事后评价作准备工作程序工作程序内内 容容 提提 纲纲一一概述概述二二工作程序工作程序三三评价等级评价等级四四地面水环境现状调查地面水环境现状调查五五地面水环境影响预测地面水环境影响预测六六地面水环境影响评价地面水环境影响评价三三. 评价等级评价等级（一）评价工作等级的分级（一）评价工作等级的分级1.评价分类：评价分类：评价等级分为三级评价等级分为三

5、级一级最详细一级最详细二级次之二级次之三级较简略三级较简略2. 分级判据：分级判据： 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 受纳水域的规模受纳水域的规模 受纳水域的水质要求受纳水域的水质要求河流、湖泊河流、湖泊/水库和河口水库和河口的评价分级判据的评价分级判据河流、湖泊河流、湖泊/水库和河口水库和河口的评价分级判据的评价分级判据海湾海湾影响评价分级判据影响评价分级判据（二）分级判据的基本内容（二）分级判据的基本内容1. 污水量污水量Q(m3/d)（5个等级）：个等级）：1.Q20 000;2.20 000Q 10 000;3.10 000Q5 000;

6、4.5 000Q 1 000;5.1 000Q 200。 污水排放量中污水排放量中不包括间接冷却水、循环水以及不包括间接冷却水、循环水以及其他含污染物极少的清净下水其他含污染物极少的清净下水，但，但包括含热量大包括含热量大的冷却水的冷却水。2. 污染物分类：污染物分类： 根据污染物在水环境中根据污染物在水环境中输移、衰减特点以输移、衰减特点以及它们的预测模型及它们的预测模型，将污染物分为，将污染物分为四类四类：1.持久性污染物（其中还包括在水环境中难降持久性污染物（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）解、毒性大、易长期积累的有毒物质）2.非持久性污染物非持久性污染物3.酸

7、和碱（以酸和碱（以pH表征）表征）4.热（以温度表征）热（以温度表征）3. 污水水质的复杂程度：污水水质的复杂程度： 按污水中拟预测的按污水中拟预测的污染物类型污染物类型以及某类污染物中以及某类污染物中水质参数的多少水质参数的多少划分为划分为三类三类：1.复杂：污染物类型数复杂：污染物类型数3，或者只有两类污染物，或者只有两类污染物，但需预测其浓度的水质参数数目但需预测其浓度的水质参数数目10。2.中等：污染物类型数中等：污染物类型数2，且需预测其浓度的水质，且需预测其浓度的水质参考数目参考数目10；或者只需预测一种污染物，但需；或者只需预测一种污染物，但需预测其浓度的水质参数数目预测其浓度的

8、水质参数数目7。3.简单：污染物类型数简单：污染物类型数1，需预测浓度的水质参数，需预测浓度的水质参数数目数目7。4. 地面水域的规模：地面水域的规模： 河流与河口河流与河口，按建设项目排污口附近，按建设项目排污口附近河段的河段的多年平均流量多年平均流量或或平水期平均流平水期平均流量量划分：划分：1.大河：大河：150m3/s2.中河：中河：15150m3/s3.大河：大河：15m3/s 湖泊和水库湖泊和水库，按枯水期或水库的平均水，按枯水期或水库的平均水深以及水面面积划分：深以及水面面积划分：当平均水深当平均水深10m时时当平均水深当平均水深10m时时大湖（水库）：大湖（水库）：25km2大

9、湖（水库）：大湖（水库）：50km2中湖（水库）：中湖（水库）：2.525km2中湖（水库）：中湖（水库）：550km2小湖（水库）：小湖（水库）：2.5 km2小湖（水库）：小湖（水库）：500001530204030502000050000102015302540100002000051010201530500010000255101025500035000047258020000500002.54102510000200001.52.53.51050001000011.523.5500005840100200005000035154010000200001.533.51550m有明显水流

10、处中泓线有明显水流处大、中河流大、中河流采样点位确定采样点位确定特大河特大河（如长江、黄河、珠江等）：由（如长江、黄河、珠江等）：由于河流过宽，应于河流过宽，应适当增加取样垂线数适当增加取样垂线数，且且主流线两侧的垂线数目不必相等主流线两侧的垂线数目不必相等，拟，拟设置设置排污口一侧可以多一些排污口一侧可以多一些。如如断面形状十分不规则断面形状十分不规则时，应结合主时，应结合主流线位置，流线位置，适当调整取样垂线的位置适当调整取样垂线的位置和数目和数目。3. 垂线上水质取样点设置的原则：垂线上水质取样点设置的原则：每根垂线上按照每根垂线上按照水深水深布设水质取样点。布设水质取样点。在一条垂线上

11、，水深在一条垂线上，水深大于大于5m时，在水面下时，在水面下0.5m水深处水深处及在及在距河底距河底0.5m处处，各取样一个各取样一个水深为水深为15m时时，只在，只在水面下水面下0.5m处处取取一个样一个样在水深在水深不足不足1m时，时，取样点取样点距水面距水面不应小于不应小于0.3m，距河距河底不应小于底不应小于0.3m三级评价三级评价的的小河小河，不论河水深浅，不论河水深浅，只在一条垂线只在一条垂线上一个点取一个样上一个点取一个样，一般情况下，一般情况下取样点取样点应应在水面在水面下下0.5m处处，距河底不应小于距河底不应小于0.3m。 采样点位确定采样点位确定15m水面下0.5m处5m

12、河底以上0.5m处4. 水样的对待：水样的对待：一级一级评价，每个取样点的水样均应分析，评价，每个取样点的水样均应分析，不不取混合样取混合样二、三级二、三级评价，需要预测评价，需要预测混合过程段混合过程段水质的水质的场合，每次应将该段内各取样断面中场合，每次应将该段内各取样断面中每条垂每条垂线上线上的水样的水样混合成一个水样混合成一个水样其它情况每个取样断面其它情况每个取样断面每次每次只取一个混合水只取一个混合水样样（八）河口水质采样断面与取样点的设置（八）河口水质采样断面与取样点的设置 当排污口拟建于当排污口拟建于河口感潮段河口感潮段内时，其内时，其上游上游需设置取样断面的数目与位置，应根据

13、感需设置取样断面的数目与位置，应根据感潮段的潮段的实际情况决定实际情况决定，其，其下游同河流下游同河流。 取样点的布设和水样的对待取样点的布设和水样的对待与河流部分要与河流部分要求相同求相同。 （九）湖（九）湖/库水质取样位置与采样点的设置库水质取样位置与采样点的设置1. 取样位置的布设：取样位置的布设： 湖泊、水库中水质取样位置的设置主要考虑湖泊、水库中水质取样位置的设置主要考虑污水排污水排放量放量、评价工作等级评价工作等级，一般按照，一般按照一定的水域面积一定的水域面积布布设水质取样位置。设水质取样位置。在湖泊、水库中取样位置的布设原则上应尽量在湖泊、水库中取样位置的布设原则上应尽量覆盖整

14、个调覆盖整个调查范围查范围，并能切实，并能切实反映反映湖泊、水库的湖泊、水库的水质和水文特点水质和水文特点（如（如进进水区水区、出水区出水区、深水区深水区、浅水区浅水区、岸边区岸边区等）等）取样位置可以采用以建设项目的取样位置可以采用以建设项目的排放口为中心排放口为中心，沿，沿放射线放射线布设布设的方法。每个取样位置的间隔可参考下列表格的方法。每个取样位置的间隔可参考下列表格大、中型湖大、中型湖/库库污水排放量污水排放量50 000m3/d一级评价一级评价每每12.5km2布设一个取样位置布设一个取样位置每每36km2布设一个取样位置布设一个取样位置二级评价二级评价每每1.53.5km2布设一

15、个取样位置布设一个取样位置每每47km2布设一个取样位置布设一个取样位置三级评价三级评价每每24km2布设一个取样位置布设一个取样位置小型湖小型湖/库库污水排放量污水排放量50000m3/d一级评价一级评价每每0.51.5km2布设一个取样位置布设一个取样位置每每0.51.5km2布设一个布设一个取样位置取样位置二、三级评价二、三级评价每每12km2布设一个取样位置布设一个取样位置2. 取样位置上取样点的设置：取样位置上取样点的设置：每个位置上按照每个位置上按照水深水深布设水质取样点。布设水质取样点。1.大、中型大、中型湖泊与水库：湖泊与水库：平均水深平均水深小于小于10m时，取样点设在时，取

16、样点设在水面下水面下0.5m处，但处，但距湖库底不应小于距湖库底不应小于0.5m；平均水深平均水深大于等于大于等于10m时，首先应找到斜温层。时，首先应找到斜温层。在在水面下水面下0.5m及及斜温层以下斜温层以下，距湖库底距湖库底0.5m以上以上处处各取一个水样各取一个水样。 小型小型湖泊与水库：湖泊与水库：平均水深平均水深小于小于10m时，时，水面下水面下0.5m，并，并距湖距湖库底不小于库底不小于0.5m处设一取样点；处设一取样点；平均水深平均水深大于等于大于等于10m时，时，水面下水面下0.5m处处和和水深水深10m，并，并距底不小于距底不小于0.5m处处各取一个水各取一个水样样。3.

17、水样的对待：水样的对待：小型小型湖泊与水库，湖泊与水库，水深小于水深小于10m时，时，每个取样每个取样位置取一个水样位置取一个水样；水深；水深大于等于大于等于10m时，则一时，则一般般只取一个混合样只取一个混合样，在，在上下层水质差距较大上下层水质差距较大时，时，可不进行混合可不进行混合大、中型大、中型湖泊与水库，各取样位置上湖泊与水库，各取样位置上不同深度不同深度的水样均不混合的水样均不混合。（十）海湾水质取样位置与采样点的设置（十）海湾水质取样位置与采样点的设置1. 取样位置的布设：取样位置的布设： 取样位置的设置主要考虑取样位置的设置主要考虑污水排放量污水排放量、评价工作评价工作等级等级

18、，一般按照，一般按照一定的水域面积一定的水域面积布设水质取样位布设水质取样位置。置。 在海湾中取样位置的布设原则上应尽量在海湾中取样位置的布设原则上应尽量覆盖整个覆盖整个调查范围调查范围，并能切实反映海湾的，并能切实反映海湾的水质和水文特点水质和水文特点 取样位置可以采用以建设项目的取样位置可以采用以建设项目的排放口为中心排放口为中心，沿沿放射线布设放射线布设的方法或的方法或方格网布点方格网布点的方法。每个的方法。每个取样位置的间隔可参考下表取样位置的间隔可参考下表海湾水质取样位置设置间隔海湾水质取样位置设置间隔污水排放量污水排放量50 000m3/d一级评价一级评价每每1.53.5km2布设

19、一个取样位置布设一个取样位置每每47km2布设一个取样位置布设一个取样位置二级评价二级评价每每24.5km2布设一个取样位置布设一个取样位置每每58km2布设一个取样位置布设一个取样位置三级评价三级评价每每35.5km2布设一个取样位置布设一个取样位置2.取样位置上取样点：取样位置上取样点：每个位置按照每个位置按照水深水深布设水质取样点。布设水质取样点。水深水深小于等于小于等于10m时，只在时，只在水面下水面下0.5m处取一个水样，处取一个水样，此点此点距海底不应小于距海底不应小于0.5m水深水深大于大于10m时，在时，在水面下水面下0.5m处和水深处和水深10m，且，且距距海底不小于海底不小

20、于0.5m处，处，分别设取样点分别设取样点。3.水样的对待：水样的对待：每个取样位置一般每个取样位置一般只有一个水样只有一个水样，即在水深，即在水深大于大于10m时，将时，将两个两个水深所取的水深所取的水样混合成一个水样水样混合成一个水样在上下层在上下层水质差距较大水质差距较大时，时，可以不进行混合可以不进行混合。 （十一）特殊情况的要求（十一）特殊情况的要求 对设有对设有闸坝受人工控制的河流闸坝受人工控制的河流，取样断面、，取样断面、取样位置、取样点的布设等取样位置、取样点的布设等可参考河流可参考河流、水库水库部分的有关规定酌情处理。部分的有关规定酌情处理。 对于一些情况比较复杂的对于一些情

21、况比较复杂的河网河网，应按照，应按照各各河段的长度比例河段的长度比例布设水质采样、水文测量布设水质采样、水文测量断面。水质断面上断面。水质断面上取样垂线取样垂线的布设可的布设可参照参照河流、河口河流、河口的有关规定。的有关规定。 课内练习课内练习若评价时间不够，河流一级评价至少应进若评价时间不够，河流一级评价至少应进行哪几个时期调查？行哪几个时期调查？平水期和枯水期平水期和枯水期一般情况，河口二级评价可知调查哪几个一般情况，河口二级评价可知调查哪几个时期调查？时期调查？平水期和枯水期平水期和枯水期一般情况，湖泊、水库三级评价可调查什一般情况，湖泊、水库三级评价可调查什么时期？么时期？枯水期枯水

22、期一般情况，海湾三级评价应调查评价期间一般情况，海湾三级评价应调查评价期间的哪些时期？的哪些时期？大潮期和小潮期大潮期和小潮期某河多年平均流量为某河多年平均流量为13m3/s，河流断面形，河流断面形状近似矩形，河宽状近似矩形，河宽12m，在取样断面上应，在取样断面上应取几条取样垂线？取几条取样垂线？小河，小河，1条条某河平水期平均流量为某河平水期平均流量为180m3/s，河流断，河流断面形状近似矩形，河宽面形状近似矩形，河宽55m，水深，水深7m，在取样断面上应取几个水样？在取样断面上应取几个水样？大河，河宽大河，河宽50m，故取，故取3条垂线；条垂线；水深水深5m，故取，故取2点点/条，共条

23、，共6个水样个水样某河平水期平均流量为某河平水期平均流量为100m3/s，河流断面形状，河流断面形状近似矩形，河宽近似矩形，河宽30m，水深，水深4m，在取样断面上，在取样断面上应取几个水样？应取几个水样？中河，河宽中河，河宽50m，故取，故取2条垂线；条垂线；水深水深1.3）时，可）时，可视为弯曲视为弯曲河流，河流，其它其它简化为简化为平平直直河流河流 大中河流大中河流断面上断面上水深变化很大水深变化很大且且评价等级较高评价等级较高（如一级评价）时，可视为（如一级评价）时，可视为非矩形非矩形河流并河流并调查调查其其流场流场，其它其它简化简化为矩形为矩形河流河流 小河小河可以简化为可以简化为矩

24、形平直矩形平直河流河流 河流河流水文特征水文特征或或水质水质有有急剧变化急剧变化的的河段河段，可在，可在急剧变化之处急剧变化之处分段分段，各段分别，各段分别简化简化。 人工控制河流人工控制河流根据根据水流情况水流情况（用水量小时用水量小时）可视）可视其为其为水库水库，也可视为（，也可视为（用水量大时用水量大时）河流河流，分段分段简化简化。 对于对于江心洲江心洲的简化处理：的简化处理：一级一级评价且评价且江心洲较大江心洲较大时，可时，可分段简化分段简化，江心洲江心洲较小时可不考虑较小时可不考虑；江心洲位于；江心洲位于混合过程段混合过程段，可，可分分段简化段简化二级二级评价，江心洲位于评价，江心洲

25、位于充分混合段充分混合段，可按无江心，可按无江心洲对待洲对待三级三级评价，江心洲、浅滩等均评价，江心洲、浅滩等均可按无江心洲、浅可按无江心洲、浅滩的情况对待滩的情况对待。2. 河口的简化河口的简化河口包括河口包括河流交汇处河流交汇处、河流感潮段河流感潮段、河口河口外滨海段外滨海段、河流与湖泊、水库汇合部河流与湖泊、水库汇合部。河流感潮段河流感潮段：指：指受潮汐受潮汐作用作用影响较明显影响较明显的的河段河段。将。将落潮时最大断面平均流速落潮时最大断面平均流速与与涨潮涨潮时最小断面平均流速时最小断面平均流速之之差差等于等于0.05m/s的的断面断面作为其作为其与河流的界限与河流的界限。 河流感潮段

26、河流感潮段一般可按一般可按潮周平均潮周平均、高潮平均高潮平均和和低低潮平均潮平均三种情况，三种情况，简化为稳态简化为稳态进行进行预测预测。 河流汇合部河流汇合部可分为可分为支流支流、汇合前主流汇合前主流、汇合后汇合后主流主流三段三段分别分别进行环境影响进行环境影响预测预测。小河汇入大小河汇入大河河时可以把时可以把小河看成点源小河看成点源。 河流与湖泊、水库汇合部河流与湖泊、水库汇合部可按照河流与湖泊、可按照河流与湖泊、水库两部分水库两部分分别预测分别预测。 河口断面沿程变化较大河口断面沿程变化较大时，可时，可分段分段进行环境影进行环境影响响预测预测。 河口外滨海段河口外滨海段可视为可视为海湾海

27、湾。 3. 湖泊与水库的简化湖泊与水库的简化 湖泊、水库可简化为湖泊、水库可简化为大湖（库）大湖（库）、小湖小湖（库）（库）、分层湖（库）分层湖（库）三种情况：三种情况：一级一级评价，评价，中湖（库）中湖（库）可按可按大湖（库）大湖（库）对待，对待，停留时间较短停留时间较短时时也可也可按按小湖（库）小湖（库）对待对待三级三级评价，评价，中湖（库）中湖（库）可按可按小湖（库）小湖（库）对待，对待，停留时间较长停留时间较长时时也可也可按按大湖（库）大湖（库）对待对待二级二级评价，如何简化评价，如何简化可视具体情况而定可视具体情况而定 水深大于水深大于10m且且分层期较长分层期较长（大于大于30天天

28、）的湖泊、）的湖泊、水库可视为水库可视为分层湖（库）分层湖（库）。 不存在大面积回流区和死水区，且不存在大面积回流区和死水区，且流速较快流速较快、停停留时间较短留时间较短的的狭长湖泊狭长湖泊可简化为可简化为河流河流。其。其岸边形岸边形状和水文特征值变化较大状和水文特征值变化较大时可进一步时可进一步分段分段。 不规则形状的湖泊、水库不规则形状的湖泊、水库可根据流场的分布情况可根据流场的分布情况和几何形状和几何形状分区分区。 自自顶端入口附近排入废水顶端入口附近排入废水的的狭长湖泊狭长湖泊或或循环利用循环利用湖水的小湖湖水的小湖，可分别按各自的，可分别按各自的特点考虑特点考虑。4. 海湾的简化海湾

29、的简化预测海湾水质时，一般只预测海湾水质时，一般只考虑潮汐考虑潮汐作用，作用，不不考虑波浪考虑波浪作用。作用。较大的海湾交换周期很长较大的海湾交换周期很长，可视为可视为封闭海湾封闭海湾。潮流潮流可简化为可简化为平面二维非恒定流场平面二维非恒定流场。在在注入海湾的河流注入海湾的河流中，中，大河大河及评价等级为及评价等级为一、一、二级的中河二级的中河应应考虑考虑其其对海湾流场对海湾流场和和水质的影水质的影响响；小河小河及及评价等级为三级的中河评价等级为三级的中河可视为可视为点点源源，忽略忽略其对海湾流场的其对海湾流场的影响影响。 （五）污染源简化的要求（五）污染源简化的要求污染源简化包括污染源简化

30、包括排放形式排放形式的简化和的简化和排放规律排放规律的简化。的简化。排放排放形式形式可简化为可简化为点源点源和和面源面源排放排放规律规律可简化为可简化为连续恒定排放连续恒定排放和和非连续恒非连续恒定排放定排放在在地面水地面水环境影响环境影响预测预测中，通常把中，通常把排放规律排放规律简化为简化为连续恒定排放连续恒定排放。 点源位置点源位置（排放口排放口）的处理有下列要求：）的处理有下列要求：排入河流的排入河流的两排放口两排放口的的间距较小间距较小（预测河段预测河段长度的长度的1/20）时，可）时，可简化为一个排放口简化为一个排放口。其。其位位置置假设在假设在两排放口之间两排放口之间，排放量排放

31、量为为两者之和两者之和。排入排入小湖（库）小湖（库）的的所有排放口所有排放口可可简化为一个简化为一个排放口排放口，排放量为，排放量为所有排放量之和所有排放量之和。排入排入大湖（库）大湖（库）的的两排放口间距较小两排放口间距较小时，可时，可简化为一排放口简化为一排放口，其位置假设在两排放口之，其位置假设在两排放口之间，排放量为两者之和。间，排放量为两者之和。 一、二级一、二级评价且评价且排入海湾排入海湾的的两排放口间距两排放口间距小于小于沿岸方向沿岸方向差分网格差分网格的的步长步长时，时，可简化可简化为一个，其排放量为两者之和。为一个，其排放量为两者之和。 三级三级评价时，评价时，海湾污染源海湾

32、污染源简化与简化与大湖（库）大湖（库）相同相同。 无组织排放无组织排放可以简化成可以简化成面源面源 从从多个间距很近多个间距很近的的排放口排放口排水时，也可简排水时，也可简化为化为面源面源 （六）水质数学模式的类型与选用原则（六）水质数学模式的类型与选用原则1. 水质数学模式水质数学模式类型：类型：按使用的按使用的时间时间尺度划分为尺度划分为动态动态、稳态稳态和和准稳态准稳态（或（或准动态准动态）模式）模式按使用的按使用的空间空间尺度，划分为尺度，划分为零维零维、一维一维、二维二维、三维三维模式模式按模拟预测的水质按模拟预测的水质组分组分，划分为，划分为单一组分单一组分和和多多组分耦合组分耦合

33、模式模式按水质数学模式的按水质数学模式的求解方法求解方法，划分为，划分为解析解解析解和和数值解数值解2. 水质影响预测模式的水质影响预测模式的选用选用主要考虑主要考虑水体类型水体类型和和排污状况排污状况、环境水文条件环境水文条件及及水力水力学特征学特征、污染物的性质污染物的性质及及水质分布状态水质分布状态、评价等级要评价等级要求求等方面。等方面。3. 在在单一组分单一组分水质模型中，可水质模型中，可模拟的污染物类型模拟的污染物类型包包括：括：持久性污染物持久性污染物、非持久性污染物非持久性污染物、酸碱污染酸碱污染和和废热废热；多组分多组分耦合模式模拟的耦合模式模拟的水质因子水质因子彼此间彼此间

34、均均存在一定的关联存在一定的关联，如，如S-P模式模拟的模式模拟的DO和和BOD4. 对于对于非持久性非持久性污染物，一般采用污染物，一般采用一阶动力学一阶动力学反映反映衰减规律；对于衰减规律；对于持久性污染物持久性污染物，在，在沉降作用明显沉降作用明显的河段，一般可以的河段，一般可以近似地采用非持久性近似地采用非持久性污染物污染物相相应的预测模式应的预测模式。5. 适用条件：适用条件：解析解解析解模式适用于模式适用于恒定水域恒定水域中中点源连续恒定排点源连续恒定排放放，其中，其中二维解析模式二维解析模式只适用于只适用于矩形河流矩形河流或或水水深变化不大的湖泊、水库深变化不大的湖泊、水库稳态数

35、值模式稳态数值模式适用于适用于非矩形河流非矩形河流、水深变化较水深变化较大大的的浅水湖泊浅水湖泊、水库水域内水库水域内的的连续恒定排放连续恒定排放动态数值模式动态数值模式适用于各类适用于各类恒定水域恒定水域中的中的非连续非连续恒定排放恒定排放或或非恒定水域非恒定水域中的中的各类排放各类排放。（七）常用河流水质数学模型与适用条件（七）常用河流水质数学模型与适用条件 1. 河流河流完全混合完全混合模式的适用条件：模式的适用条件：河流充分混合段河流充分混合段持久性污染物，不考虑降解或沉淀持久性污染物，不考虑降解或沉淀河流为恒定流动河流为恒定流动废水连续稳定排放废水连续稳定排放C= (cpQp+chQ

36、h) / (Qp+Qh) 练习题练习题计划在河边建一工厂，该厂将以计划在河边建一工厂，该厂将以2.83m3/s的流量排放废水，废水中总溶解固体浓度的流量排放废水，废水中总溶解固体浓度为为1300mg/L；该河流平均流速为；该河流平均流速为0.457m/s，平均河宽为平均河宽为13.72m，平均水深，平均水深h为为0.61m，总溶解固体为总溶解固体为310mg/L，问该工厂的废水，问该工厂的废水排入河流后，总溶解固体的浓度是否超标排入河流后，总溶解固体的浓度是否超标（设标准为（设标准为500mg/L)?浓度将超标。浓度将超标。流后，总溶解固体的流后，总溶解固体的故该工厂的废水排入河故该工厂的废水

37、排入河（标准）（标准）（）（，体浓度体浓度计算混合后的总溶解固计算混合后的总溶解固，）计算河水流量）计算河水流量（型求解。型求解。解：可利用完全混合模解：可利用完全混合模LmgLmgQQQCQCCCsmHBuQQhphhpppp/500/31.73183. 282. 3/83. 2130082. 3310)/()()2(/82. 361. 072.13457. 013 2. 河流河流一维稳态一维稳态模式的适用条件：模式的适用条件：河流充分混合段河流充分混合段非持久性污染物非持久性污染物河流为恒定流动河流为恒定流动废水连续稳定排放废水连续稳定排放 c=c0exp-K1x/(86400u)练习题练

38、习题 一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量为为0.15m3/s，苯酚浓度为，苯酚浓度为30g/L，河水流量，河水流量为为5.5m3/s，流速，流速0.3m/s，苯酚背景浓度为，苯酚背景浓度为0.5g/L，苯酚的降解系数为，苯酚的降解系数为0.2d-1，纵向弥，纵向弥散系数为散系数为10m2/s。求排放点下游。求排放点下游10km处的苯处的苯酚浓度（分别计算考虑纵向弥散和忽略纵向酚浓度（分别计算考虑纵向弥散和忽略纵向弥散两种情况下的苯酚浓度）。弥散两种情况下的苯酚浓度）。 L/g.C 281=55+1505055+30150=10合后的初始浓度合后的初始浓

39、度）计算起始点处完全混）计算起始点处完全混解：（解：（L/g.).)/.(.)uEk(EuxexpCCkmxxx 191=301086400204+111021000030exp281=4+112=1022210处处的的浓浓度度的的下下游游）考考虑虑纵纵向向弥弥散散条条件件下下（L/g.).exp(.)uxkexp(CCkmx 191=30864001000020281=10310处处的的浓浓度度游游）忽忽略略纵纵向向弥弥散散时时的的下下（3. S-P模式：模式：河流充分混合段河流充分混合段污染物为耗氧性有机污染物污染物为耗氧性有机污染物需要预测河流溶解氧状态需要预测河流溶解氧状态河流为恒定流

40、动河流为恒定流动污染物连续稳定排放污染物连续稳定排放S-P模式模式 K1-耗氧系数耗氧系数,1/dK2-复氧系数复氧系数,1/dDp-排放废水中的亏氧量排放废水中的亏氧量,mg/LDh-排放口上游河流亏氧量排放口上游河流亏氧量,mg/Lxc-最大亏氧点到计算初始点最大亏氧点到计算初始点的距离的距离,m)/()()/()(1ln8640086400exp86400exp86400exp86400exp001120012122021120110hphhpphphhppcQQQDQDDQQQcQccKKKcDKKKKuxuxKDuxKuxKKKcKDuxKcc4. 河流河流二维稳态混合二维稳态混合模

41、式的适用条件：模式的适用条件：平直、断面形状规则的混合过程段平直、断面形状规则的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对于非持久性污染物，需采用相应的衰减模式。式。 预测河段示意图预测河段示意图AauxCx1上游上游河段河段x2混合过程段混合过程段完全混合段完全混合段污水污水BaCH二维稳态混合模式二维稳态混合模式 非岸边排放非岸边排放x预测点离排放点的距离，预测点离排放点的距离，m；y预测点离排放口的横向距离（不是离岸距离），预测点离排放口的横向距离（不是离岸距离），m；c预测点预测点(x,y)处污染物的浓

42、度，处污染物的浓度，mg/l；a污水排放口离河岸距离污水排放口离河岸距离(0aB)，m。cp污水中污染物的浓度，污水中污染物的浓度，mg/l；Qp污水流量，污水流量，m3/s；xMyBuxMuyxuMHQccyxcyyypph4)2(exp4exp),(22二维稳态混合模式二维稳态混合模式 岸边排放岸边排放 ch河流上游污染物的浓度河流上游污染物的浓度(本底浓度本底浓度)，mg/l； H河流平均水深，河流平均水深，m； My河流横向混合河流横向混合(弥散弥散)系数，系数，m2/s； u河流流速，河流流速，m/s； B河流平均宽度，河流平均宽度，m； 圆周率。圆周率。xMyaBuxMyauxMu

43、yxuMHQccyxcyyyypph4)22(exp4)2(exp4exp2),(2225. 河流河流二维稳态混合累积流量二维稳态混合累积流量模式与适用条模式与适用条件：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对于非持久性污染物，需采用相应的衰减模式式 6. 河流预测河段与水质模式选择河流预测河段与水质模式选择预测范围内的预测范围内的河段河段分为分为充分混合段充分混合段、混合过混合过程段程段和和上游河段上游河段。充分混合段充分混合段：指污染物

44、浓度在断面上均匀分：指污染物浓度在断面上均匀分布的河段。当断面上布的河段。当断面上任意一点的浓度任意一点的浓度与断面与断面平均浓度之差小于平均浓度之差小于平均浓度的平均浓度的5时，可以时，可以认为达到均匀分布。需采用认为达到均匀分布。需采用一维模式一维模式或或零维零维模式模式预测预测断面平均水质断面平均水质。 混合过程段混合过程段：指排放口下游达到充分混合：指排放口下游达到充分混合以前的河段。需采用以前的河段。需采用二维模式二维模式预测断面平预测断面平均水质。均水质。 上游河段上游河段：排放口上游的河段。：排放口上游的河段。 大、中河流一、二级大、中河流一、二级评价，且排放口评价，且排放口下游

45、下游35以内以内有有集中取水点集中取水点或其他特别或其他特别重要重要的的环保目标环保目标时，均应采用时，均应采用二维模式二维模式预测预测混混合过程段合过程段水质。水质。 常用的水质模型及其选择（常用的水质模型及其选择（1）河流及污染物特征河流及污染物特征适用的水质模型适用的水质模型1. 持久性污染物持久性污染物 （连续排放）（连续排放） 完全混合河段完全混合河段河流完全混合模式河流完全混合模式 横向混合过程段横向混合过程段（1）河流二维稳态混合模式）河流二维稳态混合模式（2）河流二维稳态累积流量模式）河流二维稳态累积流量模式 沉降作用明显的河段沉降作用明显的河段河流一维稳态模式，沉降速率为河流

46、一维稳态模式，沉降速率为K3常用的水质模型及其选择（常用的水质模型及其选择（2）河流及污染物特征河流及污染物特征适用的水质模型适用的水质模型2. 非持久性污染物非持久性污染物 （连续排放）（连续排放） 完全混合河段完全混合河段河流一维稳态模式，降解速率为河流一维稳态模式，降解速率为K1 横向混合过程段横向混合过程段（1）河流二维稳态混合衰减模式）河流二维稳态混合衰减模式（2）河流二维稳态累积流量衰减）河流二维稳态累积流量衰减模式模式 沉降作用明显的河段沉降作用明显的河段河流一维稳态模式，降解速率和沉河流一维稳态模式，降解速率和沉降速率分别为降速率分别为K1和和K3常用的水质模型及其选择（常用的

47、水质模型及其选择（3）河流及污染物特征河流及污染物特征适用的水质模型适用的水质模型3. 溶解氧溶解氧河流一维河流一维DO-BOD耦合模式（如耦合模式（如S-P模式）模式）4. 瞬时源瞬时源（或（或有限时段源有限时段源） 中、小河流中、小河流河流一维准稳态模式（流量定常河流一维准稳态模式（流量定常-污污染负荷变化）染负荷变化） 大型河流大型河流河流二维准稳态模式河流二维准稳态模式（八）常用河口水质模式与适用条件（八）常用河口水质模式与适用条件1. 一维动态混合衰减一维动态混合衰减模式的适用条件：模式的适用条件：1.潮汐河口充分混合段潮汐河口充分混合段2.非持久性污染物非持久性污染物3.污染物排放

48、为连续稳定排放或非稳定排放污染物排放为连续稳定排放或非稳定排放4.需要预测任何时刻的水质需要预测任何时刻的水质 2. 均匀河口均匀河口模式（模式（欧康那欧康那河口模式）的河口模式）的适用条件：适用条件：均匀的潮汐河口充分混合段均匀的潮汐河口充分混合段非持久性污染物非持久性污染物污染物连续稳定排放污染物连续稳定排放只要求预测潮周平均、高潮平均和低潮只要求预测潮周平均、高潮平均和低潮平均水质平均水质 （九）常用湖泊（水库）水质模（九）常用湖泊（水库）水质模式与适用条件式与适用条件 1. 湖泊湖泊完全混合衰减完全混合衰减模式的适用条件：模式的适用条件：小湖（库）小湖（库）非持久性污染物非持久性污染物

49、污染物连续稳定排放污染物连续稳定排放需预测反应随时间的变化时采用动态模式，需预测反应随时间的变化时采用动态模式，只需反映长期平均浓度时采用平衡模式只需反映长期平均浓度时采用平衡模式2. 湖泊湖泊推流衰减推流衰减模式的适用条件：模式的适用条件：1.大湖、无风条件大湖、无风条件2.非持久性污染物非持久性污染物3.污染物连续稳定排放污染物连续稳定排放（十）耗氧系数（十）耗氧系数K1的估值的估值1. 实验室测定法实验室测定法(1) 原理：原理：描绘出要研究河段水样的描绘出要研究河段水样的BOD变化变化曲线，对其进行数学处理和拟合。按下式求得曲线，对其进行数学处理和拟合。按下式求得K1：lnc0/ct=

50、K1t(2) 实验室测定值的修正：实验室测定值的修正：由此计算的由此计算的K1值可值可直接用于湖泊和水库，对于河流或河口则需直接用于湖泊和水库，对于河流或河口则需要修正。包士柯要修正。包士柯(Bosko,1966)提出应按河流的提出应按河流的纵向底坡、平均流速和水深对纵向底坡、平均流速和水深对K1值修正。值修正。 K1=K1+(0.11+54I)u/H在实际应用中在实际应用中K1仍写成仍写成K1 。2. 两点法：两点法：通过测定河流上、下游两断面的通过测定河流上、下游两断面的BOD值和两个断面值和两个断面间的流行时间，按下面的公式计算间的流行时间，按下面的公式计算K1。K1=(u/x)ln(c

51、A/cB)式中：式中：cA，cB 上游断面上游断面A和下游断面和下游断面B处的处的BOD浓度。浓度。例题：求例题：求K1值值有一条河段长有一条河段长4km，河段起点，河段起点BOD5的浓度为的浓度为38mg/L，河段末端，河段末端BOD5的浓度为的浓度为16mg/L，河段平均流速，河段平均流速为为1.5km/d，求该河段的耗氧系数，求该河段的耗氧系数K1为多少？为多少？12111320=1638451=d.ln.cclnxuKKBODBOD。求解耗氧系数求解耗氧系数解：可利用始末两点法解：可利用始末两点法（十一）复氧系数（十一）复氧系数K2的估值的估值K2实测法费时、费工，故常用经验公式法。实

52、测法费时、费工，故常用经验公式法。1. 奥康纳奥康纳-多宾斯多宾斯(OConner-Dobbins)公式：公式：K2(20)=294(Dmu)0.5/H1.5，cz17 K2(20)=824Dm0.5I0.25/H1.25，cz17式中：谢才系数式中：谢才系数 cz=1/nH1/6 分子扩散系数分子扩散系数 Dm=1.77410-41.037(T-20)。2. 欧文斯欧文斯(Owens)公式：公式：K2(20)=5.34u0.67/H1.85 其中：其中：0.1H0.6m u1.5m/s3. 丘吉尔丘吉尔(Churchill)公式：公式：K2(20)=5.03u0.696/H1.673 其中：

53、其中： 0.6H8m 0.6u1.8m/sK1和和K2的温度校正的温度校正 一般以一般以20的的K为基准，计算温度为基准，计算温度T时的值时的值：。，其其范范围围为为一一般般，其其范范围围为为式式中中：一一般般047101510241=0610210471=2120220222012011.;.KKKK)T(,T,)T(,T, -（十二）（十二）混合系数混合系数E估值估值1. 经验公式经验公式（1）对于恒定流，河宽水浅的河流：）对于恒定流，河宽水浅的河流： 纵向混合系数：纵向混合系数： Ex=a axHu* 横向混合系数：横向混合系数： Ey=a ayHu* 垂向混合系数：垂向混合系数： Ez

54、=a azHu*式中：式中：H平均水深，平均水深，m； u*摩阻流速摩阻流速(剪切流速剪切流速)，m/s； u*=(gHI)1/2 I水力坡度；水力坡度； g重力加速度。重力加速度。不同河流条件不同河流条件下，系数下，系数ax、ay变动很大，变动很大， az比较稳定。比较稳定。P77(2) 泰勒泰勒(Taylor) 公式公式(可用于河流与河口可用于河流与河口)： Ey=(0.058H+0.0065B)(gHI)1/2 B/H100(3) 爱尔德爱尔德(Elder) 公式公式(适用于河流适用于河流)： Ex=5.93H(gHI)1/2 2. 示踪试验示踪试验 原理：原理：是向水体中投放示踪物质，

55、追踪测定其浓是向水体中投放示踪物质，追踪测定其浓度变化，据此计算所需的各个环境水力学参数的方度变化，据此计算所需的各个环境水力学参数的方法。法。 示踪剂种类：示踪剂种类：无机盐类（如无机盐类（如NaCl）和放射性同位）和放射性同位素等素等 示踪剂要求：示踪剂要求：不沉降、不降解、不产生化学反应；不沉降、不降解、不产生化学反应；测定简单准确；经济；对环境无害测定简单准确；经济；对环境无害 投放方式：投放方式：瞬时投放、有限时投放和连续恒定投放瞬时投放、有限时投放和连续恒定投放 数据分析：数据分析：用上述经验公式拟合求用上述经验公式拟合求Ex、Ey等的值等的值.3. 经验数据经验数据（查相关文献）

56、（查相关文献）练习题练习题1. 地面水环境预测应考虑水体自净能力不同地面水环境预测应考虑水体自净能力不同的各个时期。评价等级为一、二级时应预的各个时期。评价等级为一、二级时应预测什么时段的环境影响？测什么时段的环境影响？ 答：水体自净能力最小和一般两个时段答：水体自净能力最小和一般两个时段2. 当河流断面的宽深比大于等于多少时，可当河流断面的宽深比大于等于多少时，可视为矩形河流？视为矩形河流？ 答：答：203. 大、中河流中，预测河段的最大弯曲系数小于等大、中河流中，预测河段的最大弯曲系数小于等于多少时，可以简化为平直河流？于多少时，可以简化为平直河流？答：答：1.34. 排入河流的点源两排放

57、口的间距较近时，可以简排入河流的点源两排放口的间距较近时，可以简化为一个，其位置假设在两排放口之间，其排放化为一个，其位置假设在两排放口之间，其排放量为多少？量为多少？答：两者之和答：两者之和5. 预测范围内的河段可以分为哪几部分？预测范围内的河段可以分为哪几部分？答：充分混合段、混合过程段和排污口上游河段答：充分混合段、混合过程段和排污口上游河段多选题多选题1. 河流水质预测一维稳态模式的适应条件是（河流水质预测一维稳态模式的适应条件是（ ）A.河流为恒定流动河流为恒定流动B.非持久性污染物非持久性污染物C.废水连续稳定排放废水连续稳定排放D.河流充分混合段河流充分混合段E.持久性污染物持久

58、性污染物答：答：ABCD2. 河流水质预测二维稳态混合模式的适应条河流水质预测二维稳态混合模式的适应条件是（）件是（）A. 河流恒定流动河流恒定流动B. 持久性污染物持久性污染物C. 连续稳定排放连续稳定排放D. 平直、断面形状规则充分混合段平直、断面形状规则充分混合段E. 平直、断面形状规则河流混合过程段平直、断面形状规则河流混合过程段答：答：ABCE3. 湖泊推流衰减模式的适用条件是（）湖泊推流衰减模式的适用条件是（）A. 小湖小湖B. 大湖大湖C. 污染物连续稳定排放污染物连续稳定排放D. 非持久性污染物非持久性污染物E. 无风条件无风条件答：答：BCDE内内 容容 提提 纲纲一一概述概

59、述二二工作程序工作程序三三评价等级评价等级四四地面水环境现状调查地面水环境现状调查五五地面水环境影响预测地面水环境影响预测六六地面水环境影响评价地面水环境影响评价六、地面水环境影响评价六、地面水环境影响评价（一）地面水环境影响评价的原则：（一）地面水环境影响评价的原则：1. 它是环境影响预测的继续，原则上可以采它是环境影响预测的继续，原则上可以采用用单项水质参数单项水质参数评价方法或评价方法或多项水质参数多项水质参数综合综合评价方法评价方法2. 地面水环境影响的地面水环境影响的评价范围评价范围与其与其影响预测影响预测范围范围相同相同3. 所有所有预测点预测点和所有和所有预测的水质参数预测的水质

60、参数均应进均应进行行各生产阶段不同情况各生产阶段不同情况的环境影响评价，的环境影响评价，但应但应有重点有重点4. 空间空间方面，方面，水文水文要素和要素和水质水质急剧变化处、急剧变化处、水域功能水域功能改变处、改变处、取水口取水口附近等应作为重附近等应作为重点点5. 水质水质方面，方面，影响较重的水质参数影响较重的水质参数应作为应作为重重点点6.单项水质单项水质参数评价是以参数评价是以国家国家、地方地方的有关的有关法规、法规、标准标准为依据，评价各评价项目的为依据，评价各评价项目的单个质量参数的单个质量参数的环境影响环境影响，进行评价的，进行评价的水质参数浓度水质参数浓度应是其应是其预测预测的