城市全面达标规划水专项

城市全面达标规划水专项国家环保总局环境规划院王东2004年3月9日确定控制断面水环境功能区评价模型计算工业源生活源面源参数选择排污口概化进行水质评价划分达标/非达标区污染源调查评价控制单元划分排污预测容量计算、核定总量分配达标水域不达标水域入河排污口水环境达标规划内容水环境现状分析水环境预测规划目标确定规划方案制定一、水环境现状分析1、污染物排放量调查分析工业污染源调查与分析生活污染调查与分析2、水环境质量调查与评价水环境功能区划水质评价1、污染物排放量调查分析工业污染源调查分析（1）调查目的——查清城市主要工业污染源、主要污染物的数量，以及在城市各个水域的分布情况；——掌握城市工业污染管理及治理现状；——通过对比分析，评价当前工业污染程度并预测发展趋势；——确定重点工业污染源、主要污染行业和重点控制区。（2）调查内容——企业概况——生产工艺——原料使用——污染治理状况——污染物排放——工业企业达标状况（3）调查结论——通过排污量分析，确定排污量较大重点污染源清单；——通过入河量分析，确定环境影响较大的重点污染源清单；——对工业企业排污的宏观分析，确定当地主要的污染行业。生活污染调查与分析（1）调查目标——查清城市生活污水的排放方式和主要污染物浓度；——查清城市生活污水的治理现状和排放到水域的情况；——预测城市生活污染的发展趋势。（2）调查内容——居民区生活污水——服务业污水——企事业单位——城市供排水管网配套情况——生活污水处理设施（3）调查结果——城市生活污水排放在城市废水排放量的比重；——生活污水的入河量及环境影响；——生活污水处理的基本状况。2、城市水环境质量调查与评价（1）水环境功能区划根据城市水环境功能区划分结果，确定每个水环境功能区的范围，控制断面名称，使用功能和应达水质类别。（2）水质评价评价标准，必须采用《地表水环境质量标准》GB3838-2002；评价方法，必须采用单因子评价法；评价时段，对于季节性特征明显的水体，必须分水期进行评价；评价结果，需说明水体能否达到使用功能要求；不能达标的，注明污染因子名称及超标倍数。二、水环境预测根据城市现有掌握的信息、资料和规律，运用现代科技手段和方法，对未来的环境状况和环境发展趋势及其主要污染物和污染源的动态变化进行描述和分析。城市水环境预测的主要目的，就是预先推测经济社会发展达到某一水平年时的环境状况，以便在时间和空间上作出保护环境的具体安排部署。1、几点假定（1）假定规划基准年和规划目标年供水和排水之间折算系数不变；（2）假定规划基准年和规划目标年人均产污系数不变；（3）假定规划基准年和规划目标年各工业行业执行排放标准不变；（4）假定规划基准年和规划目标年单位投入污染物削减量不变。2、基准年情势分析（1）根据近年城镇人口及城市（镇）生活污水排放量调查数据，绘制人口-污水排放曲线，确定地级行政区人均排水指标范围，作为规划目标年城镇生活污水预测的基础。全国人均综合排水量434445464748495051525319971998199920012002图为1997-2002年全国人均生活综合排水量变化情况（吨/人·年）：（2）根据近年工业GDP和工业废水排放量调查数据，绘制工业GDP-废水排放曲线，确定地级行政区万元GDP排水系数，作为规划目标年工业废水预测的基础。工业万元GDP排水系数01020304050607019971998199920012002图为1997-2002年全国工业万元GDP排水指标变化情况（单位：吨/万元GDP）（3）根据1998-2002年城市（镇）用水量和排水量调查数据，绘制用水-排水曲线，确定地级行政区排水系数，作为规划目标年废水排放量预测校核的基础。地市名称用水总量（万吨/年）排水总量（万吨/年）排水系数天津市70426636310.9扬州市1079274500.69淮安市572345780.8宿迁市11259000.8徐州市1285978760.61泰州市569545560.8济南市30186234750.78枣庄市1080283600.77济宁市593149500.83泰安市617343450.7菏泽市379824000.63临沂市757257800.76聊城市305822400.73沧州市559649000.88淮南市17137144460.84蚌埠市1167671420.61淮北市923969300.75焦作市1174093920.8新乡市1156383830.72安阳市20761162080.781、污染物排放量预测（1）工业排污量预测工业废水排放量预测a)基于规划基准年工业排水量数据的预测已知规划基准年工业废水排放量，可采用以下公式：Wt=w0(1+rw)t在上式中，预测工业废水排放量的关键是确定rw，需在城镇连续多年的工业废水排放量数据基础上，按照统计回归方法求出rw；如果资料不太充分，可结合经验判断方法估计。需要指出的是，rw会随着工业结构调整、生产工艺改造、节水工作的深入而变化，因此，本方法仅适用于短时间内的预测，且在预测中需要考虑这种变化。b)基于规划目标年GDP增长的预测以规划目标年工业GDP预测值为基础，采用以下公式：Wti=Gt×kt式中，Wt—规划目标年工业废水排放量，吨；Gt—规划目标年工业GDP预测值,万元；kt—万元GDP排水量。根据近年来工业万元GDP排水量变化情况分析以及工业节水目标确定kt的上下限。其上限不能超过现状值。在kt的上下限范围内，选择代表性数据，计算出规划目标年工业废水排放量。c)基于规划目标年用水量变化的预测用水量和排水量之间存在密切的相关关系，根据规划目标年用水量预测指标，推算排水量，表达式如下：Wti=Qti×ct式中，Wti—规划目标年工业废水排放量，吨；Qti—规划目标年工业用水量，吨；ct—规划目标年排水系数。生活污水排放量预测a)基于人均综合排水量的预测对于生活污水，排放量可按照下式预测:Wt=0.365*AF式中Wt—规划目标年生活污水量，104立方米；A—规划目标年份人口，万人；F—规划目标年人均污水排放量，升/（人·天）。规划目标年人均污水排放量应根据该城市（镇）近年来（如1998-2002年）人均污水排放量的变化趋势进行推算，并得出人均污水排放量变化的上下限。需要说明的是，人均污水排放量的上下限必须是从现有数据及分析结果可能发生的情况，而不是单纯的数学概念。b)基于规划目标年用水量变化的预测根据规划目标年城市（镇）生活用水量预测指标，推算排水量，表达式如下：Wt=Qt×ct式中，Wt—规划目标年生活废水排放量，吨；Qt—规划目标年生活用水量，吨；ct—规划目标年排水系数。(2)污染物排放量预测a)工业污染物排放量预测工业污染物排放量预测表达式如下：Pt=Wt×Ct式中，Pt—规划目标年工业污染物排放量，吨；Wt—规划目标年废水排放量，吨；Ct—规划目标年废水排放浓度，毫克/升。Ct可通过以下公式求得：Ct=∑WiCi/W0式中，Wi—某工业行业废水排放量；Ci—规划基准年某工业行业污染物浓度，如该行业已达到相应的污染物排放标准，则选用实际浓度值，如未达到污染物排放标准，需选用标准规定的浓度值；W0—规划基准年工业废水排放量。b)城市（镇）生活污染物排放量预测城市（镇）生活污染物排放量预测表达式如下：Ptu=Wtu×Ctu式中，Ptu—规划目标年生活污染物排放量，吨；Wtu—规划目标年生活污水排放量，吨；Ctu—规划目标年生活污染物浓度，毫克/升。Ctu可通过以下公式求得：Ctu=Ct0×(1-ß)+Ct1×ß式中，Ct0—规划水平年生活污染物浓度值；Ct1—应执行的污水综合排放标准中相应级别的浓度值；ß—污水处理率，需根据规划目标年城市（镇）生活污水治理投资预测结果推算。（3）污染物入河量预测以排污量预测结果乘以污染物入河系数，得出规划目标年污染物入河量数据。—以企业排放口和城市污水处理厂污水排放口到入河排污口的距离(L)远近，确定入河系数。—考虑排污渠道的差异、温度差异等进行入河系数修正。2、水质预测目前，通常的水质预测方法是水质模型法。选择使用水质模型时，需遵循以下5个原则：（1）问题的合理概化把环境影响问题进行合理概念化。包括选择主要影响因素和变量，突出主要矛盾，分析各个变量之间的逻辑关系，建立模型的结构。（2）选择适当的模型维数通常，污水与清水之比在1：10或1：20之上时，则规定只考虑稀释，不考虑降解，且断面实现完全均匀混合，这时将问题简化为零维。在必须考虑沿河道的污染物衰减和沿程稀释倍数的变化时，就将各类水质模型简化为一维。在管理问题必须考虑排放口混合区域范围时，则为二维问题，要选二维模型来描述。（3）确定模型的有效性对于每类水质模型，都有其适用的条件和范围。每种模型都只能够在一定条件、一定精度下解决问题。所以选用水质模型，首先要弄清水质目标要求和计算范围，然后根据各个水质模型的适用性和特点选择使用。例如对于一条河流，各个河段具有不同的特点和水质要求，这时就要把河流分解为若干段，每段选择不同的模型进行计算。（4）合理的参数匹配要根据现有的有效资料的种类和数量，从比较复杂的环境条件中提炼出影响环境的主要因素，然后概化到模型的参数中。模型的资料要求非常严格，尤其是资料的源与目标的匹配性、数据和参数的时间同步性。（5）模型的验证在选择水质模型后，应用实测数据输入模型，模拟实测条件，通过模拟结果与实测数据的偏差，来检验模型的预测精度，以了解模型的适用性。三、规划目标的确定规划目标包括城市水环境总体改善目标、各个水环境功能区的水质目标、主要污染物排放总量控制目标和污染治理指标等。1、城市水环境总体改善目标是紧密结合当前城市的水环境问题分析，提出城市水环境保护的总体设想和计划，具有一定的宏观指导性。2、各个主要控制水域的水质目标是依据水环境功能区划的水体使用功能要求，同时考虑水环境质量现状，提出的分阶段的目标。该目标既要体现对水体水质的改善作用，又要考虑当地的社会、经济承受能力，具有可实现性。3、污染物排放总量控制目标的制定，必须以水环境容量测算、核定结果为基础进行。阶段性总量控制目标，一方面服从并执行国家实施环境管理的总量控制方案，体现宏观的区域性污染物排放量控制要求，另一方面服从于满足本地环境质量的要求，把污染物排放总量控制指标分解到污染源，便于环境管理。4、污染治理指标则是对城市政府和工业、生活、农业等部门行业提出相应的水环境治理要求，以利于各部门明确责任，各司其职。四、规划方案制定水环境污染治理的基本途径是两种：一是减少污染物排放负荷，环境质量不能达到功能要求的区域，实施污染物排放总量控制；二是提高或充分利用水体的自净能力，提高水环境承载力，并有效利用环境容量。（1）总量分配的4项准备污染源调查按照水环境功能区对应陆域范围划分进行，这是进行排污总量分配的第一项准备。按入河排污口汇集污染源排放资料，建立输入响应关系的输入函数，是进行排污总量分配的第二项准备。确定水环境功能区允许纳污量，作为容量总量控制的约束值，是进行排污总量分配的第三项准备。进行水环境功能区的水质评价，除了有校核环境容量是否符合实际的作用外，是将排污总量分配划分为两类分配方式的第四项准备。1、污染物总量控制方案的落实控制断面水质达标并且计算有剩余容量的水环境功能区，需进行排污增量的分配工作。控制断面水质不达标但是计算有剩余容量的水环境功能区，需对区域上断面水质进行分析，如水质不达标因上断面水质超标引起，则仍可进行排污增量的分配。控制断面水质达标但是计算无剩余容量的水环境功能区，需对区域上断面水质进行分析，如水质达标因上断面水质优于设计条件造成，需进行排污总量削减。控制断面水质不达标且