第七章流域水环境规划

LOGO湖北省第一测绘院第七章流域水环境规划LOGO湖北省第一测绘院流域水污染防治的特点一是涉及地域宽，跨多个省域、市县区域二是河流(或湖泊)水文条件复杂，变化大三是同一水体兼具多种功能湖北省第一测绘院流域水污染防治规划的任务就是要站在全流域的角度，科学地划分不同水体的功能，科学地分析水体的环境容量，合理利用水体的自净能力，确定可行的污染物排放方案，提出水污染防治措施，以满足流域内各功能区对水质的要求，促进流域经济的可持续发展。概述府河湖北省第一测绘院1第一节流域水环境规划的内容和工作程序一、流域水环境规划的内容依据国家有关法规和各种标准，提出水体功能区划和水质控制指标如前所述，一个水域往往需要满足多种用水需求，如作饮用水水源、农业灌溉水源、工业用水水源、水产养殖水源等。对每一种用途，国家都有相应的管理法规和水质标准。如国家《地面水环境质量标准》(GB3838—2002)、《渔业水质标准》(GB11607—89)、《农田灌溉水质标准》(GB5084—92)等。这些标准都是进行规划的依据。根据河段的位置、水质与水文状况、用水需求、输送与处理费用等，确定不同河段的功能，选择表征水质状况的水质指标，如地表水的水温、pH、溶解氧浓度、COD、BOD5等。湖北省第一测绘院2第一节流域水环境规划的内容和工作程序一、流域水环境规划的内容根据河水水质监测结果，采用恰当的分析、评价方法，判断各河段水质是否能满足目标要求，确定超标的河段和主要污染物。湖北省第一测绘院3第一节流域水环境规划的内容和工作程序一、流域水环境规划的内容确定各河段主要污染物的环境容量根据各河段的位置、水文状况、水质标准等，确定在满足水体功能要求的前提下，河段内可接纳的污染物的量。湖北省第一测绘院4第一节流域水环境规划的内容和工作程序一、流域水环境规划的内容确定各排污口的允许排污量一般每个河段范围内，都有多个排污口。根据污染源所在位置、排污种类、排污量、排污方式和污染物的扩散规律等信息，并考虑河段相关区域的发展规划，将确定的河段内可接纳的污染物总量，分配给每个排污口。湖北省第一测绘院5第一节流域水环境规划的内容和工作程序一、流域水环境规划的内容预测污染治理费用，提出最佳规划方案为了达到河段的不同功能要求，除了合理利用水体自净能力外，还需采取措施治理污染。因此，流域水污染防治规划需在考虑满足各河段水质要求的同时，对不同治理方案的费用进行分析、比较，选择经济上可行的最佳方案。湖北省第一测绘院第一在进行流域水环境规划时，应对水环境系统进行综合分析，找出水环境的主要问题，包括水量、水质、水资源利用等方面的问题，并查明问题的根源所在。一般情况下，需要获得以下基础性资料：二、流域水环境规划的工作程序确定规划目标。根据国民经济和社会发展要求，同时考虑客观条件，从水质和水量两个方面拟定水环境规划目标。规划目标是经济与水环境协调发展的综合体现，是水环境规划的出发点和归宿。选定规划方法。在水环境规划中，通常可以采用两类规划方法：数学规划法和模拟比较法。采用何种规划方法，应视具体的水环境规划类型和资料的情况来确定。拟定规划措施。在制定水环境规划的方案中，可供考虑的措施包括：调整经济结构和工业布局，实施清洁生产工艺，提高水资源利用率，充分利用水体的自净能力和增加污水处理设施等。第二第三第四湖北省第一测绘院①②③④第一节流域水环境规划的内容和工作程序二、流域水环境规划的工作程序规划范围内水体的水文与水质现状数据，以及用水现状；污染源清单，包括排入各段水体的污染源一览表(最好以重要性顺序排序)、各排污口位置、排放方式、污染物排放量、治理现状和规划，以及非点污染源的一般情况；辖区排水为雨污分流，整个排水系统属高灌低排明渠暗管网络结构。雨水入渠，污水经处理后经暗管排入境外府环河水系。地图，图上应标明拟作规划的流域范围和河流分段情况；⑤可考虑采用的水污染控制方法及其技术经济和环境效益的资料。湖北省第一测绘院第六第五，提出供选方案第六，规划实施提出供选方案。将各种措施综合起来，提出可供选择的实施方案。为了检验和比较各种规划方案的可行性和可操作性，可通过费用—效益分析、方案可行性分析和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。规划实施。水环境规划的实施也是制定规划的一个重要内容。判断一个规划的成功与否，就是看最终的规划方案能否被采纳、执行并取得相应的效果。规划方案的实施，体现了规划自身的价值与作用。第五湖北省第一测绘院在进行流域水环境规划时，特别要注意以下几个问题：①应根据目前和将来水体的用途，严格划分保护区，首先要保证饮用水水源的水量和水质；②要充分注意流域的用地与人口的增长对水量、水质的改变，以及对水环境污染的影响；③应把流域及其水环境作为一个复合生态系统来考虑；④要特别注意减免洪水灾害的问题；⑤在治理上不能采取污染搬家的做法，要妥善处理干流与支流、上游与下游、左右岸及各种水环境的相互关系；⑥应明确水环境保护的方针和政策。注意的问题湖北省第一测绘院水环境功能区划，是流域水环境规划的一项重要的基础性工作。水体功能区，是指水体使用功能所占有的范围。水环境功能区划，是根据水体不同区段的自然条件、区域内的用水需求，按照国家和地方的有关法规和标准，对水体不同区段按其功能加以划分，并确定其相应的环境质量目标。第二节水环境功能区划的基本原则和方法湖北省第一测绘院上下游、区域间互相兼顾，适当考虑潜在功能要求；合理利用水体自净能力和环境容量；与工业合理布局相结合；实用可行，便于管理等。水环境功能分区应遵循以下原则：集中式饮用水源地优先保护；不得降低现状使用功能；优质水优用及低质水低用；统筹考虑专业用水标准要求；水环境一、水环境功能分区原则原则原则湖北省第一测绘院方法步骤⑤分析减少污染物排放的各种可能的途径和措施；⑥通过对多个可行方案的优化决策，确定技术、经济最优的方案组合；⑦通过政策协调和管理决策，最终确定环境保护目标和水环境功能区划分方案。系统分析需要经过多次反复，如图7—1所示。①对环境保护目标进行全面分析，既考虑环境保护的需要，又考虑经济、技术的可行；②将环境目标具体化为环境质量标准中的数值；③对功能可达性进行分析，确定引起污染的主要人为污染源；④建立污染源与水质目标之间的相应关系，将各种污染源排放的污染物输入各类水质模型，以评价污染源对水质目标的影响；二、水环境功能区划分的方法与步骤主要方法和步骤湖北省第一测绘院二、水环境功能区划分的方法与步骤湖北省第一测绘院定义分类1、按水环境目标分类(1)自然水环境容量：以污染物在水体中的基准值为水质目标，则水体的允许纳污量称为自然环境容量。其模型为：(7～1)式中：E——水环境容量；ρB基——污染物在水体中的基准值；ρB——污染物在水体中的背景浓度；V——水的体积；K自——水体自净系数。水环境容量是指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。一、水环境容量第三节水环境容量与水环境保护目标(一)水环境容量的定义(二)水环境容量分类BBEKdV基自湖北省第一测绘院式中：K标—以技术经济指标为约束条件的社会效益参数，一般K标≥1；ρB标—污染物在水体中的标准值。(2)管理(或规划)环境容量以污染物在水体中的标准值为水质目标，则水体的允许纳污量称为管理环境容量；当以水污染损害费用与治理费用之和最小为约束条件，规划允许排污量时，称为规划环境容量。其模型为：BBBBEKdVKKdV基自标自标(7-2)比较式(7—1)与式(7—2)，可知二者的主要差别在于式(7—2)中以ρB标代替了式(7～1)中的ρB基。ρB基是以科学研究结果为基础的，而ρB标则是国家标准所规定并具有法律约束的标准值。湖北省第一测绘院2、按污染物性质分类(1)耗氧有机物的水环境容量：耗氧有机物能被水中生物氧化分解为简单的无机物，其有较大的水环境容量。(2)有毒有机物的水环境容量：有毒有机物是指人工合成的毒性大、难降解有机物。这类有机物的同化容量极小，一般只考虑水体的稀释作用。有毒有机物应主要在污染源中消除，而不宜利用水体的环境容量。(3)重金属的水环境容量：重金属也可被水体稀释到阈值以下。如从这个意义上讲，重金属有环境容量。但是，重金属是保守性污染物，它只发生状态和空间位置的变化，而不能被分解，因此，重金属没有同化容量。且由于重金属易于在环境和生物体内积累，因此，要严格控制利用水体的环境容量。湖北省第一测绘院(三)水环境容量的设计条件主要包括设计水量、水温、流速和上游设计断面及其水质浓度、横向混合系数和纵向混合系数等。环境与城市建设学院设计自然条件1设计排污条件2设计条件的内容主要包括自然条件、排污条件、目标条件和约束条件等。时期、时段和保证率是建立这些条件必不可少的三要素。具体内容归纳如下：包括设计排污流量、浓度、排放地点、排放方式和排放强度等。3、设计目标条件3主要包括设计污染控制因子、控制区段与断面和水质标准及达标率等。4、设计约束条件4包括与确定总量控制指标及控制方案有关的约束性因素，如经济投资约束条件、工业布局及城市规划约束条件等。湖北省第一测绘院二、水环境保护目标环境保护目标是流域水环境规划的出发点与归宿。环境保护目标通过一系列环境保护指标来体现。水环境目标通常包括水环境质量目标和水污染物总量控制目标两类。环境质量目标是依据水体功能分区，执行相应的自家环境质量标准，在此基础上，结合规划的具体要求，确定各水域的主要水质指标。例如，对于地表水，常用的水质指标有溶解氧、BOD5等。环境质量目标是水域功能的保证。总量控制目标是以功能区环境容量为基础，确定水域内可接受的某种污染物的总量。总量控制目标通常以水质模型为基础(参见第五章)，结合不同流域内的水文、水质条件，以及污染源的位置、排放方式等，计算出达到预定水质目标条件下，河段内可接纳的污染物量。总量控制目标是制定流域污染控制规划的基础，是水体水质目标得以实现的保证。湖北省第一测绘院第四节流域水污染控制规划环境与城市建设学院1、清洁生产工艺清洁生产定义为对生产过程和产品实施综合防治战略，以减少对人类和环境的风险。对生产过程，包括节约原材料和能源，革除有毒材料，减少所有排放物的排污量和毒性；对产品来说，则要减少从原材料到最终处理产品的整个生命周期对人类健康和环境的影响。实施清洁生产是深化我国工业污染防治工作，实现可持续发展战略的根本途径，也是水环境规划中的重要措施。水污染控制的技术措施一、水环境污染防治的途径主要有两种：一是减少污染物的排放，二是提高或充分利用水体的自净能力。(一)减少污染物排放负荷湖北省第一测绘院•浓度控制是对人为污染源排入环境的污染物浓度所作的限量规定，以达到控制污染源排放量之目的。目前，许多发展中国家仍依据排人水体或城市下水道的污染物浓度征收排污费。但经若干年的实践发现，实施浓度控制之后，水体质量改善的程度远未达到预期的目的。究其原因，是因为浓度控制法有下述缺陷：•①当排放源采用稀释排放法时，可以在浓度不超标条件下无限制地排放任何污染物；•②浓度控制未考虑区域环境的现状负荷，如在排放源密集的地区，即使各个污染源都符合排放标准，但整个区域的环境质量也可能超过标准；Title2、浓度控制TitleTitle③浓度控制法未考虑区域的自然环境条件。环境与城市建设学院湖北省第一测绘院总量控制3总量控制就是依据某一区域的环境容量确定该区域污染物容许排放总量，再按照一定原则分配给区域内的各个污染源，同时制定出一系列政策和措施，以保证区域内污染物排放总量不超过容许排放总量。总量控制可划分为三种类型：(1)容量总量控制：从受纳水体容许纳污量出发，制定排放口总量控制指标。(2)目标总