一维水质模型的适用条件课件

第三节水环境影响预测项目五：第三节水环境影响预测项目五：1

[例2]某项目地处低丘地带，山坡普遍为缓坡，一般在20º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20～30m，枯水期1m3/s，环境容量很小。项目所在地位于该水体的中下游，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1449.8kg/d，NH3-N为63.62kg/d。根据以上资料，回答以下问题：1、确定水环境影响评价工作等级。2、请制定一套合理的水环境质量现状调查监测方案。3、简要说明选用的水环境影响预测模式及其原因。[例2]某项目地处低丘地带，山坡普遍为缓坡，一般在20º以2解：1、二级

（原因分析）2、监测断面（监测因子、调查范围、断面、采样点）3、水质模型解：1、二级（原因分析）3内容要求

1．熟悉地面水环境影响预测的方法类别；水污染物迁移2．熟悉水质均匀混合的定义与水质混合过程段的划分；

3．掌握河流完全混合模式、点源一维水质模式，熟悉相应的适用条件；

4．了解二维稳态混合模式；

5．熟悉常用水质模型衰减系数的率定方法。内容要求1．熟悉地面水环境影响预测的方法类别；水污染物迁4一.水污染物在地表水中的输移、转化、扩散的主要过程1.1、概述

水中污染物迁移与转化主要包括物理过程、化学过程、生物过程。(1)物理过程（作用）

只对水中污染物的存在位置变化产生作用，而不对其性质变化产生作用。其主要过程（作用）包括：移流（推流、对流）、扩散（包括紊动扩散和离散等）、沉降或再悬浮，以上过程（及作用）常称稀释混合。一.水污染物在地表水中的输移、转化、扩散的主要过程1.1、5(2)化学过程（作用）

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、溶解物生成难溶物等）。其主要过程（作用）包括：氧化或还原、分解或化合、溶解或再析出、酸碱中和、混凝及吸附等。(3)生物过程（作用）

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（些）污染物，起到了净化水质的作用。(2)化学过程（作用）

主要是水中污染物在不同化学反应61.2、河流中污染物对流和扩散（1）对流（也称移流、推流等）

主要是说水中污染物受到水流运动作用，随水体流动一同迁移的情况。（2）扩散（包括离散、弥散等）

主要是说水中污染物由高浓度区向低浓度区的迁移。它包括分子态扩散、水流紊动扩散和水流不均匀的离散等.1.2、河流中污染物对流和扩散7(3)混合（也称稀释混合）

主要是说水中污染物分布由不均匀到均匀的过程（作用）。从排污口至水质均匀混合前的水域，称为混合区。排污口排放的污染物其影响水域的边界（即受排放污水影响水域与没有受到排放污水影响水域相接的边界线）称为污染带（河流、湖库）或污染锋面（海洋）。(3)混合（也称稀释混合）

主要是说水中污染物分布由不均8

由于一般河流的河宽远大于水深，因此污染物进入水体后垂向（沿水深方向）容易混合均匀，且水体流动（流速）对污染物的迁移作用要大于扩散。因此，如要进行污染带（或超标水域）预测时，常采用二维模式，在实用水质模型公式中，①纵向（沿水流方向）主要考虑对流作用

②横向（沿河宽方向）仅考虑扩散作用

③垂向一般为水质分布均匀。由于一般河流的河宽远大于水深，因此污染物进9二、地面水环境影响预测1.评价地面水环境影响的原则

2.建设项目地面水环境影响预测时期的划分原则

3.拟预测水质参数筛选的原则

4.各类地面水环境水体简化和污染源简化的有关要求

二、地面水环境影响预测1.评价地面水环境影响的原则101.评价地面水环境影响的原则

原则上可以采用：单项水质参数评价方法或多项水质参数综合评价方法；

(1)单项水质参数评价：以法律、法规、标准为以据，评定、评价。(2)多项水质参数综合评价方法与水质参数与环境现状综合评价相同。

1.评价地面水环境影响的原则原则上可以采用：单项水112.建设项目地面水环境影响预测时期的划分原则

(1)预测时期一般划分为：建设期、运行期、服务期满后；(2)所有项目应预测生产运行阶段对地面水环境的影响，包括正常排放和不正常排放；(3)大型项目根据：项目特点、评价等级、水环境特点、当地环保要求决定是否预测建设期的影响；(4)同理决定是否预测服务期满后预测（个别）；(5)一、二级评价预测自净能力最小和一般两个时段的环境影响；(6)三级或二级（时间较短）只预测自净能力最小时段的环境影响。2.建设项目地面水环境影响预测时期的划分原则(1)预测时期12（1）在现状调查的水质参数中筛选；（2）拟预测参数应既说明问题又不过多（一般少于现状参数）；（3）根据：工程分析、环境现状、评价等级当地环保要求四点进行筛选；（4）不同时期（建设期、运行期、服务期满后）参数不一定相同；（5）也可用水质参数排序指标（ISE）选取。3.拟预测水质参数筛选的原则

（1）在现状调查的水质参数中筛选；3.拟预测水质参数筛选的13污染物排放指标ISE-污染物排放指标Cp---污染物排放浓度，mg/LQp---污水排放量，m3/sCs---污染物排放标准，mg/LCh---河流上游污染物浓度,mg/LQh---河水的流量，m3/sISE越大说明该建设项目对河流中该项水质参数的影响越大污染物排放指标ISE-污染物排放指标14（1）河流简化要求：断面宽深比≥20，视为矩形河流；大中河流弯曲较大（系数大于1.3）视为弯曲河流，否则简化为平直河流；大中河流水深变化很大且评价等级较高（例一级）视为非矩形河流，其它简化为矩形河流；小河可简化为矩形平直河流；河流水文、水质有急剧变化河段，在急剧变化之处分段，分别简化。

某河段的实际长度与该河段直线长度之比，称为该河段的河流弯曲系数。可用下式表示：

Ka=L/l

Ka为弯曲系数,L为河段实际长度（公里）；l为河段的直线长度（公里）。弯曲系数Ka值越大，河段越弯曲。河流弯曲系数大对航运及排洪不利。

4.各类地面水环境水体简化和污染源简化的有关要求

（1）河流简化要求：4.各类地面水环境水体简化和污染源简15例：河流断面宽深比（）可视为矩形河流。A＝15B≥20C＝10D＜10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非矩形河流地面水环评工作等级划分中（）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热量大的冷却水例：16（2）对于江心洲、浅滩的简化：

三级评价：按无江心洲、浅滩简化；二级评价：江心洲位于充分混合段，按无江心洲简化；一级评价：江心洲较大，可分段简化；较小可不考虑；位于混合段，可分段简化；人工控制河流可视为水库或河流分段简化。

（2）对于江心洲、浅滩的简化：17（3）河口的简化：除要求很高（一级评价），河流感潮段一般可按潮周平均、高潮平均和低潮平均三种，简化为稳态进行预测。河流汇合部可分为支流、汇合前主流、汇合后主流三段分别预测；河口断面沿程变化较大时，分段预测，口外滨海段可视为海湾。（3）河口的简化：18（4）湖泊与水库的简化：湖泊、水库简化为大湖（库）、小湖（库）、分层湖（库）等三种情况：一级评价时，中湖（库）停留时间较短，按小湖（库）对待；三级评价时，中湖（库）可按按小湖（库）对待，停留时间很长时也可按大湖（库）对待；二级评价时，简化可视具体情况而定。

（4）湖泊与水库的简化：19（5）海湾的简化：

预测一般只考虑潮汐作用，不考虑波浪作用；一级评价时：海流（风海流）较强时，可以考虑海流对水质影响，潮流简化为平面二维非恒定流场；三级评价时：只考虑潮周期的平均情况；较大的海湾可视为封闭海湾；注入海湾的河流：大河及一、二级评价应考虑对海湾流场和水质影响；小河及三级评价中，可视为点源。（5）海湾的简化：20（6）污染源的简化：分排放形式简化和排放规律简化二类；排放形式可简化为点源和面源；排放规律可简化为连续恒定排放和非连续恒定排放；通常将排放规律简化为连续恒定排放；点源位置（排放口）：排入河流两排放口间距较小时，简化为一个排放口，其位置假定在二者之间，排放量为二者之和；(两排污口距离小于等于预测河段长度的1/20为近，两排污口距离大于预测距离的1/5为远)排入大湖（库）两排放口间距较小时，简化方式与上相同；排入小湖（库）的所有排放口简化为一个，排放量为总和；排入海湾类似。（6）污染源的简化：21三、地表水环境影响预测方法1．专业判断法2．类比调查法3．模型计算法（1）物理模型法

利用相似原理，按一定比例缩小实际模型，进行水质模拟实验。（2）数学模型法：

利用表征水体净化机制的数学方程预测建设项目引起的水体水质变化，给出定量的预测结果，但依赖参数的有效性及模型的合理性。三、地表水环境影响预测方法1．专业判断法22四、预测河段划分与混合过程段完全混合段是指污染物浓度在断面上均匀分布的河段。混合过程段是指排放口下游达到充分混合以前的河段。上游河段均匀混合断面的判定：当断面上任一点浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5％时，可以认为达到均匀混合；一、二级评价，且排放口下游3－5公里内有集中取水口或特别重要的环保项目，均应采用二维模式四、预测河段划分与混合过程段完全混合段一、二级评价，且排放口23五、水质模型（一）分类1.水质模式按使用时间分为：动态、稳态、准稳态（准动态）；2.水质模式按使用空间分为：零维、一维、二维、三维；3.水质模式按模拟水质组分为：单一组分、耦合组分模式；4.按数学模式求解方法分为：解析解、数值解；5.数学模式使用按水利条件分为：恒定、动态、时段平均；6.点污染源排放分为：连续恒定排放、非连续恒定排放（瞬时排放、有限时段排放）；五、水质模型（一）分类24按水质模型的空间维数分：分为零维、一维、二维、三维水质模型。1.当把所考察的水体看成是一个完全混合反应器时，即水体中水质组分的浓度是均匀分布的，描述这种情况的水质模型称为零维的水质模型。2.描述水质组分的迁移变化在一个方向上是重要的，另外两个方向上是均匀分布的，这种水质模型称为一维水质模型。3.描述水质组分的迁移变化在两个方向上是重要的，在另外的一个方向上是均匀分布的，这种水质模型称为两维水质模型。4.描述水质组分迁移变化在三个方向进行的水质模型称为三维水质模型。按水质模型的空间维数分：分为零维、一维、二维、三维水质模型。25解析解模式适用于恒定水域中点源连续恒定排放，其中二维解析模式只适用于矩形河流或水深变化不大的湖泊、水库；稳态数值模式适用于非矩形河流、水深变化较大的浅水湖泊、水库水域内的连续恒定排放；动态数值模式适用于各类恒定水域中非连续恒定排放或非恒定水域中的各类排放；单一组分水质模型中可模拟持久性污染物、非持久性污染物、酸碱污染、废热；解析解模式适用于恒定水域中点源连续恒定排放，其中二维解析模式26（二）、河流常用水质模型（1）零维模型（P86）零维是一种理想状态，把所研究的水体如一条河或一个水库看成一个完整的体系，当污染物进入这个体系后，立即完全均匀地分散到这个体系中，污染物的浓度不会随时间的变化而变化。零维水质模型的适用条件：在同时满足以下情况下，可以把预测水体简化为“零维”进行预测。上游来水流量稳定、水质是均匀的。河水流量与污水流量之比大于10－20。不考虑污水进入水体的混合距离。当预测因子比较稳定，难降解或降解项可以忽略不计、且评价等级比较低时，可以考虑采用零维模型。（二）、河流常用水质模型27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：式中：C——废水与河水完全混合的浓度（mg/L）Cp——排污口上游河流中污染物浓度（mg/L）Qp——河流的流量（mg/s）Ch——废水中的污染物浓度（mg/L）Qh——排入河流的废水流量（mg/s）河流完全混合模式适用条件：河流充分混合段；持久性污染物；河流恒定流动；废水连续稳定排放。（2）完全混合模型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：式28【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）。【例题】河边拟建一工厂，排放含氯化物废水，流量2.83m3/29※※※注意：如果废水中含有的是持久性污染物，虽然废水与河水完全混合的时间很长，但也可应用该公式计算。※※※注意：如果废水中含有的是持久性污染物，虽然废水与河水完30一维水质模型的适用条件：

某一水团沿水流运动方向移动，同时存在于该水团中的污染物亦随之移动，在运动过程中，污染物由于降解或转化成其它形式而发生浓度变化，这一变化往往与河流状态有关如：水温、溶解氧浓度等等。一维模型适用的假设条件是横向和垂直方向混合相当快，认为断面中的污染物浓度是均匀的。（3）一维水质模型

一维水质模型的适用条件：（3）一维水质模型31a.一维稳态水质模型：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，那么污染物在下游距离X处的浓度

K1---污染物降解的速率常数,d-1或h-1D---河水中的氧亏值V---河水的流速，m/sa.一维稳态水质模型：在均匀河段上定常排污条件下，河段横截面32b.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，解为：

X----河水（从排放口）向下游流经的距离，m。其他同上

b.忽略弥散的一维稳态水质模型：适用33解释：源是指环境中物质的来源的位置或过程（包括物理与化学等过程），物质由源产生的强度称为源强；

汇是指环境中物质去除的位置或过程，物质由汇去除的强度称为汇强解释：34①河流充分混合段；②非持久性污染物；③河流恒定流动；④废水连续稳定排放河流一维稳态模式的适用条件：一维水质模型的适用条件课件35[例1]一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量q＝0.15m3／s，苯酚浓度为30μg／L，河流流量Q＝5.5m3／s，流速u＝0.3m／s，苯酚背景浓度为0.5μg／L，苯酚的降解（衰减）系数K＝0.2d-1，纵向弥散系数Ex＝10m2／s。求排放点下游10km处的苯酚浓度。[例1]36一维水质模型的适用条件课件37[解]计算起始点处完全混合后的初始浓度：（1）考虑纵向弥散条件下的下游10km处的浓度（2）忽略纵向弥散时的下游10km处的浓度：在稳态条件下，忽略纵向弥散系数与考虑纵向弥散系数的差异可以忽略。[解]计算起始点处完全混合后的初始浓度：（1）考虑纵向弥38一维水质模型的适用条件课件39预测参数的估算：（了解）1.单一参数估算（1）纵向弥散参数Dx的估算（2）耗氧系数K1的估算（3）大气复氧系数K2的估算2.中国河流K1、K2的实测结果预测参数的估算：（了解）1.单一参数估算40（1）纵向弥散参数Dx的估算

a、经验公式法式中：——平均水深，m;*——摩阻流速（剪切流速），m/s;

s——水力坡度；

g——重力加速度。

——经验系数，理论计算为5.9，试验为6.3，在天然河流中对于河宽15-60米河流多数为14-650（1）纵向弥散参数Dx的估算

a、经验公式法——经验系数，理41b、示踪试验示踪物质有无机盐（NCl、liCl）、荧光染料（如若丹明W）和放射性同位素，示踪物质的选择应满足如下要求：测定简单、准确、经济，对环境无害。(P89)b、示踪试验42（2）耗氧系数K1的估值a用BOD的室内试验数据估算、b用野外实验数据（内梅罗法）估算c始末两点法通过测定河流上、下游两断面的C值求K1

。式中：C、Ｃ——河流上游断面Ａ和下游段面Ｂ处的BOD浓度；Ct——两个断面间的流行时间。（2）耗氧系数K1的估值a用BOD的室内试验数据估算、式43有一河段4km，河段起点BOD5的浓度为38mg/L,河段末端BOD5的浓度为16mg/L,河流的平均流速为1.5km/d,求该河段的自净系数K1为多少。有一河段4km，河段起点BOD5的浓度为38mg/L,河段末44（3）大气复氧系数K2的估算a复氧过程（气液之间的对流扩散过程）流动的水体从大气中吸收氧气的过程b确定方法室内或现场实测法经验、半经验公式估算法（3）大气复氧系数K2的估算a复氧过程（气液之间的对流扩45一维水质模型的适用条件课件46（4）BOD-DO耦合模型（4）BOD-DO耦合模型47一维水质模型的适用条件课件48一维水质模型的适用条件课件49S－P模型的基本假设是：①河流中的BOD的衰减和溶解氧的复氧都是一级反应；②反应速度是定常的；③河流中的耗氧是由BOD衰减引起的，而河流中的溶解氧来源则是大气复氧。S-P模式的适用条件：①河流充分混合段；②污染物为耗氧性有机污染物；③需要预测河流溶解氧状态；④河流恒定流动；⑤连续稳定排放。S－P模型的基本假设是：50A、适用范围①污水进入河流后，不能在短距离内达到全断面均匀混合的河流都应当采用二维模型预测，或者说当必须考虑排放口混合区范围时，要选用二维模型计算。②当需要预测的敏感点位于均匀混合端面下游时，可以采用零维或一维模型，但如果敏感点位于均匀混合端面上游则应当采用二维或二维以上模型，二维模型除要考虑纵向扩散外，还要考虑横向扩散，同时考虑横向和垂向扩散的，为三维模型。（5）二维模型B、二维模型适用的对象和预测的问题①适用对象----大中型河流②预测的问题---污染带分布及超标水域界定A、适用范围（5）二维模型B、二维模型适用的对象和预测的问题51C、二维稳定模式的运用①混合区的定义：指工程排污口至下游均匀混合断面之间的水域②超标水域的定义：工程排污口附近，废水主要受河水稀释混合等物理净化作用，且水质允许超标的水域。

超标水域的三要素（统计特征）

（1）位置——敏感水域（重要功能区）不允许超标水域存在；

（2）大小——超标水域涉及的范围，不影响鱼类通道和邻近水域的功能（即水质要求）；

（3）形状——简单且易界定边界。

大、中河流由于水量较大，稀释混合能力较强（工程排放的废水量相对较小），因此，对这类问题的水质影响预测的重点是：污染带分布及超标水域界定问题，常采用二维模式预测。C、二维稳定模式的运用①混合区的定义：指工程排污口至下游均52（1）一维动态混合模式与适用条件公式：采用数值方法求解该微分方程时，需要确定初值、边界条件和源强。流速和过流断面面积随时间变化，需要通过求解一微非恒定流方程获取。适用条件①潮汐河口充分混合段；②非持久性污染物；③污染物排放为连续稳定排放与非稳定态；④需要预测任何时刻的水质。3、常见河口水质数学模型的适用条件（1）一维动态混合模式与适用条件3、常见河口水质数学模型的53（2）O’connor河口模式(均匀河口)(包括上溯模式和下泄模式)的适用条件上溯（x<0，自x=0处排入）下泄（x>0）适用条件：

①均匀的潮汐河口充分混合段；②非持久性污染物；③污染物连续稳定排放；④只要求预测潮周平均、高潮平均、低潮平均水质（2）O’connor河口模式(均匀河口)(包括上溯模式和下54（1）、湖泊完全混合衰减模式(包括动态模式和平衡模式)的适用条件：①小湖(库)；②非持久性污染物；③污染物连续稳定排放。④动态模式适用于预测需反映随时间变化，平衡模式只反映长期平均浓度。（2）、湖泊推流衰减模式适用条件：①大湖、无风条件；②非持久性污染物；③污染物连续稳定排放。4、常用湖泊(水库)模型适用条件（1）、湖泊完全混合衰减模式(包括动态模式和平衡模式)的适用55河流及污染物特征适用的水质模式持久性污染物(连续排放)完全混合过程段河流完全混合模式横向混合过程段（1）河流二维稳态混合模式（直角坐标系）（2）河流二维稳态累积流量模式（累积流量坐标）沉降作用明显的河段河流一维稳态模式，沉降作用近似为非持久性污染物（连续排放）完全混合过程段河流一维稳态模式，一级动力学方程横向混合过程段（1）河流二维稳态混合衰减模式（直角坐标系）（2）河流二维稳态累积流量衰减模式（累积流量坐标）沉降作用明显的河段河流一维稳态模式，考虑沉降作用的反应方程式近似为溶解氧河流一维DO－BOD耦合模式（如S－P模式）瞬时源（或有限时段源）中、小河流河流一维准稳态模式（流量定常－污染负荷变化）大型河流河流二维准稳态模式河流及污染物特征适用的水质模式持久性污染物(连续排放)完全混565、湖泊、河口水环境影响预测方法（1）注意湖（库）的分层型、混合型和临时混合型等不同水文（环境水力学）状态的水质分布特点，合理选用水质预测模型；（2）河口及感潮河段根据不同水文（环境水力学）条件，可分别选用河流或狭长水库（河道型水库）水质模型；（3）主要的湖泊、河口水环境影响预测的方法为数学模型法。5、湖泊、河口水环境影响预测方法（1）注意湖（库）的分层型57第四节水环境影响评价第四节水环境影响评价58教学要求1.掌握判断影响重大的方法2.掌握水环境影响预测的原则和方法3.了解水污染综合防治的措施4.学会编写水环境影响评价报告教学要求1.掌握判断影响重大的方法59一.水环境影响评价的任务

工程分析影响预测基础法规标准依据项目引起的水环境变化的重大性解释敏感对象对污染物排放的反应辨识提出意见或建议给出评价结论一.水环境影响评价的任务工程分析基础法规60

二、工作程序二、工作程序61一维水质模型的适用条件课件62三、评价重点和依据的基本资料

各应结合建设、运行和服务期满三个阶段的不同情况对所有预测点和所有预测的水质参数进行环境影响重大性的评价，但应抓住重点。

如空间方面，水文要素和水质急剧变化处、水域功能改变处、取水口附近等应作为重点；水质方面，影响较大的水质参数应作为重点。三、评价重点和依据的基本资料

各应结合建设、运行和服务期满三63(2)进行评价的水质参数浓度应是其预测的浓度与基线浓度之和。(3)了解水域的功能，包括现状功能和规划功能。(4)评价建设项目的地面水环境影响所采用的水质标准应以功能区划为依据，并与环境现状评价相同。(5)向已超标的水体排污时，应结合环境规划酌情处理或由环保部门事先规定排污要求。(2)进行评价的水质参数浓度应是其预测的浓度与基线浓度之和。64（一）规划中有几个建设项目在一定时期（如5年）内兴建并且向同一地表水环境排污的情况可以采用自净利用指数法进行单项评价

式中：Ci,j—为j点污染物i的浓度Chi,j—

j点上游i的浓度Csi—

i的水质标准；λ—自净能力允许利用率。

四．判断影响重大性的方法（一）规划中有几个建设项目在一定时期（如5年）内兴建并65(1)溶解氧的自净利用指数

式中：DOhj——j点上游溶解氧值DOj——j点的溶解氧值DOs——溶解氧的标准

自净能力允许利用率λ应根据当地水环境自净能力的大小、现在和将来的排污状况以及建设项目的重要性等因素决定，并应征得主管部门和有关单位同意。(1)溶解氧的自净利用指数式中：DOhj——j66(2)pH的自净利用指数排入酸性物质：排入碱性物质：式中：PpHj—在j点的自净利用指数

pHhj—j点的pH现状值；pHj—j点的预测值

pHsd—排入的酸性物质pH标准

pHsu—排入的碱性物质pH标准(2)pH的自净利用指数排入酸性物质：67当Pij≤1时说明污染物I在j点利用的自净能力没有超过允许的比例；否则说明超过允许利用的比例，这时的Pij值即为超过允许利用的倍数，表明影响是重大的。当Pij≤1时说明污染物I在j点利用的自净能力68具体方法：将由拟建项目时预测数据计算得到的指数单元或综合评价指数值与现状值（基线值）求得的指数单元或综合指数值进行比较。根据比值大小，采用专家咨询法和征求公众与管理部门意见确定影响的重大性。(二)当水环境现状已经超标，可以采用指数单元法或综合指数法进行评价。具体方法：(二)当水环境现状已经超标，可以采用指69五．对拟建项目选址、生产工艺和废水排放方案的评价当拟建项目有多个选址、生产工艺和废水排放方案，应分别给出各种方案的预测结果，再结合环境、经济、社会等多重因素，从水环境保护角度推荐优选方案。这类多方案比较常可利用专家咨询和数学规划方法探求优化方案。生产工艺主要是通过工程分析发现问题，如有条件，应采用清洁生产审计进行评价。五．对拟建项目选址、生产工艺和废水排放方案的评价当70六．消除和减轻负面影响的对策1.建设项目的环境管理A确定总量控制因子B计算建设项目不同排污方案的允许排污量C分配建设项目总量控制目标D从循环经济出发六．消除和减轻负面影响的对策1.建设项目的环境管理712.水污染控制管理措施（1）消减污染负荷a改革工艺，减少排污b节约水资源和提高水的循环复用率（2）进行污水处理（3）选择替代方案

耗水量大的、靠近特殊保护区域的项目（4）经济损益分析

国民经济回报率和环境成本内部转化2.水污染控制管理措施（1）消减污染负荷723.项目可行性结论（1）满足要求，可以立项（2）不满足要求，不能立项（3）提出方案和建议3.项目可行性结论（1）满足要求，可以立项734.防治原则（1）依法办事（2）以防为主，防治结合（3）坚持污染者承担与环境成本内部化（4）抓关键，抓死角4.防治原则（1）依法办事745.防治措施（1）尽量减少“三废”的排放量（2）严格防止污染物渗入地下水（3）加强地下水资源的管理，限制地下水的过量开采（4）建立森林植被和卫生防护带（5）加强水质动态观测6.防止的代价和效益分析5.防治措施（1）尽量减少“三废”的排放量6.防止的代价和效75七．提出评价结论

在环境影响识别、水环境影响预测和采取对策措施的基础上，得出拟建项目对地表水环境的影响是否能够承受的结论。七．提出评价结论76开发行动对地表水影响的识别各种类型的人类开发行动如建设项目、区域和流域开发等都会对地表水环境的水量、水质、水生生物或底部沉积物产生影响。建设项目和区域或流域开发行动在其建设期、运行期和服务期满都会有不同性质和程度的影响。开发行动对地表水影响的识别各种类型的人类开发77一、工业建设项目1．建设期影响工业建设项目在建设期(施工阶段)的共同影响：(1)施工队伍大批进入现场，排放的生活污水和垃圾的污染。(2)施工机械运作、清洗、漏油等排放的含油和悬浮物废水。(3)基坑开挖和降低地下水位等操作排放含泥砂废水。一、工业建设项目1．建设期影响78(4)施工场地清理和开辟施工机械通行道路常大片破坏地面植被，造成裸土。在降雨(特别是暴雨)时，造成土壤侵蚀，使地表水中泥砂含量陡增，严重时造成河道阻塞。如果地表受过污染，则污染物随雨水进入河道。(4)施工场地清理和开辟施工机械通行道路常大片破坏地面植被，792．运行期影响任何工业建设项目都有其特殊性，所以，必须针对具体项目开展深入细微的工程分析才能全面而有重点地识别出具体影响。2．运行期影响80(1)石油炼制工业：一个炼油厂有四种主要操作：分离、转化、精制和调和。废水主要来自：①含油废水主要来自油罐区和操作区的雨水、油罐排水、冷却水排污、冲洗和清洗水及原油脱盐等场所和工序；②苯酚、苯和有机酸等有机物以及硫化铵、金属盐、无机盐等无机物来自汽提、原油裂解、洗涤、油的化学处理、原油脱盐、催化裂解等工艺过程；③高温水(非污染水)来自锅炉排污、冷却水排放等。炼油厂用水量和废水排放量都很大。(1)石油炼制工业：一个炼油厂有四种主要操作：分离、转化、精81(2)钢铁工业：铁和钢制造—一般有六种操作：①焦炭制造和副产品回收；②铁矿石制备；③高炉炼铁；④转炉、电炉或平炉炼钢；⑤铸、轧机操作：⑥精整操作。(2)钢铁工业：铁和钢制造—一般有六种操作：82废水主要来源如下：a．焦炭生产和副产品回收过程的工艺用水和冷却水如熄焦废水、酸洗废水和氨蒸馏废液中含高浓度酚、氰化物、硫氰酸盐和硫化物、氯化物；b．高炉炼铁的废水主要由排气洗涤和高炉炉渣用水淬熄时排出的；c．铸造和轧机操作主要排大量冷却水(一般循环回用)，轧机操作中产生的含铁碎屑和油滴的废水；d．精整操作采用酸、碱浸渍去除锈和磷皮将排出含铁盐的酸性废水，含皂化油的碱性废水等。废水主要来源如下：83(3)铝和有色金属生产①制铝工业是以铝矾土为原料采用电解还原法生产金属铝。与钢铁工业比较制铝业排放的废水量较少，主要是含铝酸钠或氟化钙的废碱液；其他为锅炉排污、冷却塔排污等的废水。②铜的生产用铜矿石作原料。铜矿石被破碎后湿磨成为细矿浆再加入浮选剂，浮渣层用去炼钢；沉渣送去尾矿场，尾矿中的浮选剂(或浸取剂)如管理不善，会对水体造成污染。炼铜和铜精炼过程排放少量工艺废水含低浓度铜、砷、锑、铅等重金属。(3)铝和有色金属生产84(4)化学工业：包含的门类很多，排放的废水中含各种有机和无机污染物，有些属于危险性污染物。①无机化工产品制造业，如硫酸、盐酸、硝酸、烧碱、纯碱(苏打)、氯气、磷肥、铬酸盐、碳铵等。废水中含酸、碱类物质和合成过程的产物和副产物。②有机化工与石油化工有密切关系，生产过程中除使用有机原料外还需各种无机原料(如三酸二碱)。废水来源主要有：产品和副产品洗涤；冷却塔和锅炉排污、蒸汽凝结水等；溢漏、容器清洗、地面冲洗；雨水和场地冲洗水。许多浓度低、危害性大的污染物必须在工程分析中通过仔细调查弄清楚，必要时需进行专题监测。(4)化学工业：包含的门类很多，排放的废水中含各种有机和无机85(5)食品工业：将农产品加工成消费者能食用的食品，要经过一系列过程，例如精制、防腐、产品改性、储存和输运、包装或罐制造。食品工业中大宗生产的是肉类和肉制品、鱼类加工；奶及奶制品；谷类碾磨、输运和食品制造；水果和蔬菜加工以及罐头制造等。食品工业排放大量含可降解有机物(BOD)的废水，废水中还含较高浓度的悬浮物，可溶性固体和油脂以及各种有机和无机添加剂。在有机物中含氮有机物浓度较高；氨氮和磷等营养物浓度也较高。(5)食品工业：将农产品加工成消费者能食用的食品，要经过一系86(6)制浆和造纸业：纸浆生产和造纸过程排放的废水是重要水污染源。制浆厂包括草类或木材原料处理、碱法或酸法蒸煮过程、打浆洗涤、增浓、漂白和碱回收等工序。造纸厂包括浆料处理、造纸机运转、转性和润饰等工序。排放的废水分为制浆废水和造纸废水两类。制浆过程排放的废水中含有高浓度的木质素、糖类和半纤维素等有机污染物；在漂白过程中漂白剂与有机物产生多种多样具有致癌性的氯代有机物；造纸过程中产生大量含微细纤维素(悬浮物)的废水(白水)。(6)制浆和造纸业：纸浆生产和造纸过程排放的废水是重要水污染87二、水利工程水利工程包括开辟航道、疏浚、堤坝加固、水库建设与水电工程。①开辟航道工程主要影响是清除航道中树木和淤积物妨碍航行和改变水流流态产生易受侵蚀的底质和不稳定河床；船舶通航使水变混，减少光线透人深度，改变水生生物的结构，使耐污性生物量增加，水生生物生产力降低，船舶通航还造成水体污染。二、水利工程水利工程包括开辟航道、疏浚、堤坝加固、水库建设与88②灌溉工程是用人工控制方法把水施于农作物，促其生长。这类工程的影响是从河流和湖泊中取走大量的水使河流流量减小，灌溉回流水对河流可能造成污染。③小型水库的影响面较广，会影响栖息地的物种多样性，蓄水引起底层溶解氧缺乏，季节性温度分层、沉积和潜在性富营养化等水质变化。②灌溉工程是用人工控制方法把水施于农作物，促其生长。这类工程89④大型水库和水电工程建设对水库内和上下游的水质和水量及生态影响包括：A．水库内水质发生季节性变化；B．均匀地减少下游进入河口的流量，可能引起盐水入侵；C．降低下游河段自净能力；D．蒸发量加大，减少下游河水流量；E．妨碍回游性鱼类的生长、繁殖；F．促进库内水草和浮水植物的生长；G．可能减少输人下游土地的营养物量。④大型水库和水电工程建设对水库内和上下游的水质和水量及生态影90三、农业和畜牧业开发其主要影响是由土地利用方式的改变或土地过度利用造成的。主要影响是：①农业过量施用化肥和农药，污水灌溉等造成对地表水体的非点源污染；②禽畜饲养业开发产生大量粪便废水污染地表水体；③过度的放牧引起草地退化，土壤侵蚀，影响水质和造成荒漠化等。三、农业和畜牧业开发其主要影响是由土地利用方式的改变或土地过91四、矿业开发矿业属于自然资源开采和粗加工，对水生生态和水质、水量均有影响。①水力开采作业(如淘金)改变河床结构，尾矿的排放造成淤积和水土流失，使水质恶化，也使水生生境剧烈改变，导致水生生物种群量下降乃至灭绝。②尾矿堆积和河流污染造成土壤污染、侵蚀并使农作物、牲畜受害。四、矿业开发矿业属于自然资源开采和粗加工，对水生生态和水质、92五、城市污水处理厂和垃圾填埋场1．污水处理厂①施工期的影响主要是改变地貌、河流和天然渠道的流向，可能引起土壤侵蚀、河渠的淤积或冲刷。②运行期排水可能提高河道的BOD、悬浮物和磷、氮浓度。如污水厂除磷、脱氮措施，则排入湖、库会引起富营养化。五、城市污水处理厂和垃圾填埋场1．污水处理厂932．垃圾填埋场①暴雨径流夹带填埋场表面的大量污染物可能溢入水体造成污染；②填埋场的渗滤液通过侧向渗入河道；③如果地下水与地表水有补给关系，则受渗滤液污染的地下水可能进污染地表水。2．垃圾填埋场94一维水质模型的适用条件课件95水环境影响报告样本水环境影响报告样本96一维水质模型的适用条件课件97一维水质模型的适用条件课件98一维水质模型的适用条件课件99一维水质模型的适用条件课件100一维水质模型的适用条件课件101一维水质模型的适用条件课件102一维水质模型的适用条件课件103一维水质模型的适用条件课件104一维水质模型的适用条件课件105一维水质模型的适用条件课件106一维水质模型的适用条件课件107一维水质模型的适用条件课件108一维水质模型的适用条件课件109一维水质模型的适用条件课件110本节小结：本节课主要学习了地表水环境影响评价中水质数学模型的应用原则和范围的理解与熟练运用。其中需要特别掌握河流完全混合模式、点源一维水质模式，熟悉相应的适用条件；了解二维稳态混合模式；熟悉常用水质模型衰减系数的率定方法。能够用水质模型解决实际问题。本节小结：本节课主要学习了地表水环境影响111本章总结：本章首先介绍了水体污染的形式、水体自净的机制等，详细阐述了地面水环境影响评价等级划分的依据及判定方法，以及地面水环境现状调查与评价，最后需要掌握的是水质监测采样点的布设方法，地表水环境影响评价中水质数学模型的应用原则和范围的理解与熟练运用（其中需要特别掌握河流完全混合模式、点源一维水质模式，熟悉相应的适用条件；了解二维稳态混合模式；熟悉常用水质模型衰减系数的率定方法。）。本章总结：112一维水质模型的适用条件课件113习题课：

掌握河流完全混合模式、一维水质模式的运用(1)河流完全混合模式例1：上游来水CODCr(p)=14.5mg/L，QP=8.7m3/s；污水排放源强CODCr(E)=58mg/L，QE=2000m3/d。如忽略排污口至起始断面间的水质变化，且起始断面的水质分布均匀，求混合后COD.习题课：

掌握河流完全混合模式、一维水质模式的运用(1)河114解：先换算2000/24*3600=0.023m3/sC=（CP·QP+CE·QE）/（QE+QP）=14.6mg/l。

解：先换算2000/24*3600=0.023m3/s115一维水质模型的适用条件课件116[例]某河流预测河段平均宽度B＝50.0米，平均水深H＝1.2米，河底坡度j=0.90/00，平均流速u=0.1m/S，排放口到岸边距离a＝0米，混合过程段长度是多少米？(米)[例]某河流预测河段平均宽度B＝50.0米，平均水深H＝1.117

当废水在岸边排入河流时，废水靠岸边向下游流去，经过相当长的距离才能达到完全混合。在非均匀混合段的废水排入一侧的岸边形成一个污染带。当完全混合距离Ln无实测数据时，可参考下表确定。表中列举出了许多河流在岸边集中排入废水时，污水与河水达到完全混合所需的时间。从表中查取所需时间与河水实际流速的乘积为完全混合距离。当废水在岸边排入河流时，废水靠岸边向下游流去，经过相当长的118[例]某河流预测河段平均宽度B＝50.0米，平均水深H＝1.2米，河底坡度j=0.9‰

，平均流速u=0.1m/S，排放口到岸边距离a＝0米，混合过程段长度是多少米？(米)L=[例]某河流预测河段平均宽度B＝50.0米，平均水深H＝1.119（2）河流一维水质模式

一河段的上断面处有一岸边污水排放口稳定地向河流排放污水，其污水特征为：QE=19440m3/d，BOD5(E)=81.4mg/L。河流水环境参数值为：Qp＝6.0m3/s，BOD5(p)＝6.16mg/L，B＝50.0m，H＝1.2m，u＝0.1m/s，J＝0.9‰，K1=0.3/d。试计算混合过程段（污染带）长度。如果忽略污染物质在该段内的降解和沿程河流水量的变化，在距完全混合断面10km的下游某断面处，河水中的BOD5浓度是多少？L＝2463（m）。QE=0.225m3/s，BOD5（0）=8.88mg/L，t=1.1574dBOD5（10km）＝BOD5（0）exp（-K1·t）＝6.28mg/L（2）河流一维水质模式一河段的上断面处有一岸边污水排放口120题1：一河段的上断面处有一岸边污水排放口稳定地向河流排放污水，其污水特征为：QE=19440m3/d，CODcr(E)=100mg/L。河流水环境参数值为：Qp＝6.0m3/s，CODcr(p)＝12mg/L，B＝50.0m，＝1.2m，＝0.1m/s，J＝0.9‰，Kc=0.5/d。假设污水进入河流后立即与河水均匀混合，在距排污口下游10km的某断面处，河水中的CODcr浓度是多少？思考题题1：思考题121题2：某河段的上断面处有一岸边排放口稳定地向河流排放污水，其污水排放特征为：QE=43200m3/d，BOD5(E)=60mg/L；河流水环境特征参数为Qp=25.0m3/s，BOD5(p)=2.6mg/L，u=0.3m/s。假设污水一进入河流就与河水均匀混合，试计算在排污口断面BOD5的浓度？题2：122第三节水环境影响预测项目五：第三节水环境影响预测项目五：123

[例2]某项目地处低丘地带，山坡普遍为缓坡，一般在20º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20～30m，枯水期1m3/s，环境容量很小。项目所在地位于该水体的中下游，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1449.8kg/d，NH3-N为63.62kg/d。根据以上资料，回答以下问题：1、确定水环境影响评价工作等级。2、请制定一套合理的水环境质量现状调查监测方案。3、简要说明选用的水环境影响预测模式及其原因。[例2]某项目地处低丘地带，山坡普遍为缓坡，一般在20º以124解：1、二级

（原因分析）2、监测断面（监测因子、调查范围、断面、采样点）3、水质模型解：1、二级（原因分析）125内容要求

1．熟悉地面水环境影响预测的方法类别；水污染物迁移2．熟悉水质均匀混合的定义与水质混合过程段的划分；

3．掌握河流完全混合模式、点源一维水质模式，熟悉相应的适用条件；

4．了解二维稳态混合模式；

5．熟悉常用水质模型衰减系数的率定方法。内容要求1．熟悉地面水环境影响预测的方法类别；水污染物迁126一.水污染物在地表水中的输移、转化、扩散的主要过程1.1、概述

水中污染物迁移与转化主要包括物理过程、化学过程、生物过程。(1)物理过程（作用）

只对水中污染物的存在位置变化产生作用，而不对其性质变化产生作用。其主要过程（作用）包括：移流（推流、对流）、扩散（包括紊动扩散和离散等）、沉降或再悬浮，以上过程（及作用）常称稀释混合。一.水污染物在地表水中的输移、转化、扩散的主要过程1.1、127(2)化学过程（作用）

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、溶解物生成难溶物等）。其主要过程（作用）包括：氧化或还原、分解或化合、溶解或再析出、酸碱中和、混凝及吸附等。(3)生物过程（作用）

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（些）污染物，起到了净化水质的作用。(2)化学过程（作用）

主要是水中污染物在不同化学反应1281.2、河流中污染物对流和扩散（1）对流（也称移流、推流等）

主要是说水中污染物受到水流运动作用，随水体流动一同迁移的情况。（2）扩散（包括离散、弥散等）

主要是说水中污染物由高浓度区向低浓度区的迁移。它包括分子态扩散、水流紊动扩散和水流不均匀的离散等.1.2、河流中污染物对流和扩散129(3)混合（也称稀释混合）

主要是说水中污染物分布由不均匀到均匀的过程（作用）。从排污口至水质均匀混合前的水域，称为混合区。排污口排放的污染物其影响水域的边界（即受排放污水影响水域与没有受到排放污水影响水域相接的边界线）称为污染带（河流、湖库）或污染锋面（海洋）。(3)混合（也称稀释混合）

主要是说水中污染物分布由不均130

由于一般河流的河宽远大于水深，因此污染物进入水体后垂向（沿水深方向）容易混合均匀，且水体流动（流速）对污染物的迁移作用要大于扩散。因此，如要进行污染带（或超标水域）预测时，常采用二维模式，在实用水质模型公式中，①纵向（沿水流方向）主要考虑对流作用

②横向（沿河宽方向）仅考虑扩散作用

③垂向一般为水质分布均匀。由于一般河流的河宽远大于水深，因此污染物进131二、地面水环境影响预测1.评价地面水环境影响的原则

2.建设项目地面水环境影响预测时期的划分原则

3.拟预测水质参数筛选的原则

4.各类地面水环境水体简化和污染源简化的有关要求

二、地面水环境影响预测1.评价地面水环境影响的原则1321.评价地面水环境影响的原则

原则上可以采用：单项水质参数评价方法或多项水质参数综合评价方法；

(1)单项水质参数评价：以法律、法规、标准为以据，评定、评价。(2)多项水质参数综合评价方法与水质参数与环境现状综合评价相同。

1.评价地面水环境影响的原则原则上可以采用：单项水1332.建设项目地面水环境影响预测时期的划分原则

(1)预测时期一般划分为：建设期、运行期、服务期满后；(2)所有项目应预测生产运行阶段对地面水环境的影响，包括正常排放和不正常排放；(3)大型项目根据：项目特点、评价等级、水环境特点、当地环保要求决定是否预测建设期的影响；(4)同理决定是否预测服务期满后预测（个别）；(5)一、二级评价预测自净能力最小和一般两个时段的环境影响；(6)三级或二级（时间较短）只预测自净能力最小时段的环境影响。2.建设项目地面水环境影响预测时期的划分原则(1)预测时期134（1）在现状调查的水质参数中筛选；（2）拟预测参数应既说明问题又不过多（一般少于现状参数）；（3）根据：工程分析、环境现状、评价等级当地环保要求四点进行筛选；（4）不同时期（建设期、运行期、服务期满后）参数不一定相同；（5）也可用水质参数排序指标（ISE）选取。3.拟预测水质参数筛选的原则

（1）在现状调查的水质参数中筛选；3.拟预测水质参数筛选的135污染物排放指标ISE-污染物排放指标Cp---污染物排放浓度，mg/LQp---污水排放量，m3/sCs---污染物排放标准，mg/LCh---河流上游污染物浓度,mg/LQh---河水的流量，m3/sISE越大说明该建设项目对河流中该项水质参数的影响越大污染物排放指标ISE-污染物排放指标136（1）河流简化要求：断面宽深比≥20，视为矩形河流；大中河流弯曲较大（系数大于1.3）视为弯曲河流，否则简化为平直河流；大中河流水深变化很大且评价等级较高（例一级）视为非矩形河流，其它简化为矩形河流；小河可简化为矩形平直河流；河流水文、水质有急剧变化河段，在急剧变化之处分段，分别简化。

某河段的实际长度与该河段直线长度之比，称为该河段的河流弯曲系数。可用下式表示：

Ka=L/l

Ka为弯曲系数,L为河段实际长度（公里）；l为河段的直线长度（公里）。弯曲系数Ka值越大，河段越弯曲。河流弯曲系数大对航运及排洪不利。

4.各类地面水环境水体简化和污染源简化的有关要求

（1）河流简化要求：4.各类地面水环境水体简化和污染源简137例：河流断面宽深比（）可视为矩形河流。A＝15B≥20C＝10D＜10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非矩形河流地面水环评工作等级划分中（）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热量大的冷却水例：138（2）对于江心洲、浅滩的简化：

三级评价：按无江心洲、浅滩简化；二级评价：江心洲位于充分混合段，按无江心洲简化；一级评价：江心洲较大，可分段简化；较小可不考虑；位于混合段，可分段简化；人工控制河流可视为水库或河流分段简化。

（2）对于江心洲、浅滩的简化：139（3）河口的简化：除要求很高（一级评价），河流感潮段一般可按潮周平均、高潮平均和低潮平均三种，简化为稳态进行预测。河流汇合部可分为支流、汇合前主流、汇合后主流三段分别预测；河口断面沿程变化较大时，分段预测，口外滨海段可视为海湾。（3）河口的简化：140（4）湖泊与水库的简化：湖泊、水库简化为大湖（库）、小湖（库）、分层湖（库）等三种情况：一级评价时，中湖（库）停留时间较短，按小湖（库）对待；三级评价时，中湖（库）可按按小湖（库）对待，停留时间很长时也可按大湖（库）对待；二级评价时，简化可视具体情况而定。

（4）湖泊与水库的简化：141（5）海湾的简化：

预测一般只考虑潮汐作用，不考虑波浪作用；一级评价时：海流（风海流）较强时，可以考虑海流对水质影响，潮流简化为平面二维非恒定流场；三级评价时：只考虑潮周期的平均情况；较大的海湾可视为封闭海湾；注入海湾的河流：大河及一、二级评价应考虑对海湾流场和水质影响；小河及三级评价中，可视为点源。（5）海湾的简化：142（6）污染源的简化：分排放形式简化和排放规律简化二类；排放形式可简化为点源和面源；排放规律可简化为连续恒定排放和非连续恒定排放；通常将排放规律简化为连续恒定排放；点源位置（排放口）：排入河流两排放口间距较小时，简化为一个排放口，其位置假定在二者之间，排放量为二者之和；(两排污口距离小于等于预测河段长度的1/20为近，两排污口距离大于预测距离的1/5为远)排入大湖（库）两排放口间距较小时，简化方式与上相同；排入小湖（库）的所有排放口简化为一个，排放量为总和；排入海湾类似。（6）污染源的简化：143三、地表水环境影响预测方法1．专业判断法2．类比调查法3．模型计算法（1）物理模型法

利用相似原理，按一定比例缩小实际模型，进行水质模拟实验。（2）数学模型法：

利用表征水体净化机制的数学方程预测建设项目引起的水体水质变化，给出定量的预测结果，但依赖参数的有效性及模型的合理性。三、地表水环境影响预测方法1．专业判断法144四、预测河段划分与混合过程段完全混合段是指污染物浓度在断面上均匀分布的河段。混合过程段是指排放口下游达到充分混合以前的河段。上游河段均匀混合断面的判定：当断面上任一点浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5％时，可以认为达到均匀混合；一、二级评价，且排放口下游3－5公里内有集中取水口或特别重要的环保项目，均应采用二维模式四、预测河段划分与混合过程段完全混合段一、二级评价，且排放口145五、水质模型（一）分类1.水质模式按使用时间分为：动态、稳态、准稳态（准动态）；2.水质模式按使用空间分为：零维、一维、二维、三维；3.水质模式按模拟水质组分为：单一组分、耦合组分模式；4.按数学模式求解方法分为：解析解、数值解；5.数学模式使用按水利条件分为：恒定、动态、时段平均；6.点污染源排放分为：连续恒定排放、非连续恒定排放（瞬时排放、有限时段排放）；五、水质模型（一）分类146按水质模型的空间维数分：分为零维、一维、二维、三维水质模型。1.当把所考察的水体看成是一个完全混合反应器时，即水体中水质组分的浓度是均匀分布的，描述这种情况的水质模型称为零维的水质模型。2.描述水质组分的迁移变化在一个方向上是重要的，另外两个方向上是均匀分布的，这种水质模型称为一维水质模型。3.描述水质组分的迁移变化在两个方向上是重要的，在另外的一个方向上是均匀分布的，这种水质模型称为两维水质模型。4.描述水质组分迁移变化在三个方向进行的水质模型称为三维水质模型。按水质模型的空间维数分：分为零维、一维、二维、三维水质模型。147解析解模式适用于恒定水域中点源连续恒定排放，其中二维解析模式只适用于矩形河流或水深变化不大的湖泊、水库；稳态数值模式适用于非矩形河流、水深变化较大的浅水湖泊、水库水域内的连续恒定排放；动态数值模式适用于各类恒定水域中非连续恒定排放或非恒定水域中的各类排放；单一组分水质模型中可模拟持久性污染物、非持久性污染物、酸碱污染、废热；解析解模式适用于恒定水域中点源连续恒定排放，其中二维解析模式148（二）、河流常用水质模型（1）零维模型（P86）零维是一种理想状态，把所研究的水体如一条河或一个水库看成一个完整的体系，当污染物进入这个体系后，立即完全均匀地分散到这个体系中，污染物的浓度不会随时间的变化而变化。零维水质模型的适用条件：在同时满足以下情况下，可以把预测水体简化为“零维”进行预测。上游来水流量稳定、水质是均匀的。河水流量与污水流量之比大于10－20。不考虑污水进入水体的混合距离。当预测因子比较稳定，难降解或降解项可以忽略不计、且评价等级比较低时，可以考虑采用零维模型。（二）、河流常用水质模型149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：式中：C——废水与河水完全混合的浓度（mg/L）Cp——排污口上游河流中污染物浓度（mg/L）Qp——河流的流量（mg/s）Ch——废水中的污染物浓度（mg/L）Qh——排入河流的废水流量（mg/s）河流完全混合模式适用条件：河流充分混合段；持久性污染物；河流恒定流动；废水连续稳定排放。（2）完全混合模型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：式150【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）。【例题】河边拟建一工厂，排放含氯化物废水，流量2.83m3/151※※※注意：如果废水中含有的是持久性污染物，虽然废水与河水完全混合的时间很长，但也可应用该公式计算。※※※注意：如果废水中含有的是持久性污染物，虽然废水与河水完152一维水质模型的适用条件：

某一水团沿水流运动方向移动，同时存在于该水团中的污染物亦随之移动，在运动过程中，污染物由于降解或转化成其它形式而发生浓度变化，这一变化往往与河流状态有关如：水温、溶解氧浓度等等。一维模型适用的假设条件是横向和垂直方向混合相当快，认为断面中的污染物浓度是均匀的。（3）一维水质模型

一维水质模型的适用条件：（3）一维水质模型153a.一维稳态水质模型：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，那么污染物在下游距离X处的浓度

K1---污染物降解的速率常数,d-1或h-1D---河水中的氧亏值V---河水的流速，m/sa.一维稳态水质模型：在均匀河段上定常排污条件下，河段横截面154b.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，解为：

X----河水（从排放口）向下游流经的距离，m。其他同上

b.忽略弥散的一维稳态水质模型：适用155解释：源是指环境中物质的来源的位置或过程（包括物理与化学等过程），物质由源产生的强度称为源强；

汇是指环境中物质去除的位置或过程，物质由汇去除的强度称为汇强解释：156①河流充分混合段；②非持久性污染物；③河流恒定流动；④废水连续稳定排放河流一维稳态模式的适用条件：一维水质模型的适用条件课件157[例1]一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量q＝0.15m3／s，苯酚浓度为30μg／L，河流流量Q＝5.5m3／s，流速u＝0.3m／s，苯酚背景浓度为0.5μg／L，苯酚的降解（衰减）系数K＝0.2d-1，纵向弥散系数Ex＝10m2／s。求排放点下游10km处的苯酚浓度。[例1]158一维水质模型的适用条件课件159[解]计算起始点处完全混合后的初始浓度：（1）考虑纵向弥散条件下的下游10km处的浓度（2）忽略纵向弥散时的下游10km处的浓度：在稳态条件下，忽略纵向弥散系数与考虑纵向弥散系数的差异可以忽略。[解]计算起始点处完全混合后的初始浓度：（1）考虑纵向弥160一维水质模型的适用条件课件161预测参数的估算：（了解）1.单一参数估算（1）纵向弥散参数Dx的估算（2）耗氧系数K1的估算（3）大气复氧系数K2的估算2.中国河流K1、K2的实测结果预测参数的估算：（了解）1.单一参数估算162（1）纵向弥散参数Dx的估算

a、经验公式法式中：——平均水深，m;*——摩阻流速（剪切流速），m/s;

s——水力坡度；

g——重力加速度。

——经验系数，理论计算为5.9，试验为6.3，在天然河流中对于河宽15-60米河流多数为14-650（1）纵向弥散参数Dx的估算

a、经验公式法——经验系数，理163b、示踪试验示踪物质有无机盐（NCl、liCl）、荧光染料（如若丹明W）和放射性同位素，示踪物质的选择应满足如下要求：测定简单、准确、经济，对环境无害。(P89)b、示踪试验164（2）耗氧系数K1的估值a用BOD的室内试验数据估算、b用野外实验数据（内梅罗法）估算c始末两点法通过测定河流上、下游两断面的C值求K1

。式中：C、Ｃ——河流上游断面Ａ和下游段面Ｂ处的BOD浓度；Ct——两个断面间的流行时间。（2）耗氧系数K1的估值a用BOD的室内试验数据估算、式165有一河段4km，河段起点BOD5的浓度为38mg/L,河段末端BOD5的浓度为16mg/L,河流的平均流速为1.5km/d,求该河段的自净系数K1为多少。有一河段4km，河段起点BOD5的浓度为38mg/L,河段末166（3）大气复氧系数K2的估算a复氧过程（气液之间的对流扩散过程）流动的水体从大气中吸收氧气的过程b确定方法室内或现场实测法经验、半经验公式估算法（3）大气复氧系数K2的估算a复氧过程（气液之间的对流扩167一维水质模型的适用条件课件168（4）BOD-DO耦合模型（4）BOD-DO耦合模型169一维水质模型的适用条件课件170一维水质模型的适用条件课件171S－P模型的基本假设是：①河流中的BOD的衰减和溶解氧的复氧都是一级反应；②反应速度是定常的；③河流中的耗氧是由BOD衰减引起的，而河流中的溶解氧来源则是大气复氧。S-P模式的适用条件：①河流充分混合段；②污染物为耗氧性有机污染物；③需要预测河流溶解氧状态；④河流恒定流动；⑤连续稳定排放。S－P模型的基本假设是：172A、适用范围①污水进入河流后，不能在短距离内达到全断面均匀混合的河流都应当采用二维模型预测，或者说当必须考虑排放口混合区范围时，要选用二维模型计算。②当需要预测的敏感点位于均匀混合端面下游时，可以采用零维或一维模型，但如果敏感点位于均匀混合端面上游则应当采用二维或二维以上模型，二维模型除要考虑纵向扩散外，还要考虑横向扩散，同时考虑横向和垂向扩散的，为三维模型。（5）二维模型B、二维模型适用的对象和预测的问题①适用对象----大中型河流②预测的问题---污染带分布及超标水域界定A、适用范围（5）二维模型B、二维模型适用的对象和预测的问题173C、二维稳定模式的运用①混合区的定义：指工程排污口至下游均匀混合断面之间的水域②超标水域的定义：工程排污口附近，废水主要受河水稀释混合等物理净化作用，且水质允许超标的水域。

超标水域的三要素（统计特征）

（1）位置——敏感水域（重要功能区）不允许超标水域存在；

（2）大小——超标水域涉及的范围，不影响鱼类通道和邻近水域的功能（即水质要求）；

（3）形状——简单且易界定边界。

大、中河流由于水量较大，稀释混合能力较强（工程排放的废水量相对较小），因此，对这类问题的水质影响预测的重点是：污染带分布及超标水域界