第5章_水环境规划

第五章水环境规划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；四是污染源种类多、情况复杂。主要内容：第一节流域水环境规划的内容和工作程序第二节水环境功能区划的基本原则和方法第三节水环境容量与水环境保护目标第四节流域水污染控制规划第五节邕江水环境综合整治规划一、流域水环境规划的内容二、流域水环境规划的工作程序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提出水体功能区划和水质控制指标2确定水质超标河段和主要污染物3确定各河段主要污染物的环境容量4确定各排污口的允许排污量5预测污染治理费用，提出最佳规划方案二、流域水环境规划的工作程序第一，综合分析，找出主要问题。所需资料①②③④水文与水质现状数据，以及用水现状污染源清单地图水污染控制方法及其技术经济和环境效益资料⑤流域水资源规划、流域范围内的土地利用规划和经济发展规划等有关的规划资料第二，确定规划目标水量、水质两方面下手。数学规划法、模拟比较法。第三，选定规划方法清洁生产工艺，增加污水处理设施…第四，拟定规划措施第五，提出供选方案第六，规划实施通过费用—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。体现了规划自身的价值与作用。数学规划法是一种最优化方法包括线性规划法、非线性规划法和动态规划法，它是在满足水环境目标，并在与水环境系统有关要素约束和技术约束的条件下，寻求水环境最优的规划方案。模拟比较法是一种多方案模拟比较的方法，如系统动力学、层次分析法和组合方案比较法。组合方案比较法是依据所研究系统确定的水环境规划目标（近期或远期），在经济技术可行的前提下，提出为达此目标拟采取的各种控制措施，并由这些措施组合成若干个供选方案；然后通过对每个方案进行模拟及费用-效益分析和比较，从中选出一二个最佳的或满意的方案供决策部门采纳。采用何种规划方法，应视具体的水环境规划类型来确定。在进行水环境规划时，特别要注意以下几个问题：(1)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作法，要妥善处理干支流、上下游、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。总之，水环境规划过程是一个反复协调决策的过程，以寻求一个最佳的统筹兼顾方案。因此，在规划中，要特别处理好近期与远期、需要与可能、经济与环境等的相互关系，以确保规划方案的可操作性。三、水环境规划的类型及层次根据水环境规划研究的对象，可将其大体分为两大类型：水污染控制系统规划（或称水质控制规划）是以实现水体功能要求为目标，是水环境规划的基础；水资源系统规划（或称水资源利用规划）强调水资源的合理开发利用和水环境保护，它以满足国民经济和社会发展的需要为宗旨，是水环境规划的落脚点。（一）水污染控制系统规划水污染控制系统定义：由污染物的产生、排出、输送、处理到水体中迁移转化等各种过程和影响因素所组成的系统。（1）从广义上讲，它可以涉及到人类的资源开发、人口规划、经济发展与水环境保护之间的协调问题。（2）从地域上来看，其可在一条河流的整个流域上进行水资源的开发、利用和水污染的综合整治规划，也可在一个小区域（或城市、或工业区）内进行水质与污水处理系统，乃至一个具体的污水处理设施的规划、设计和运行。因此，水污染控制系统可因研究问题的范围和性质的不同而异。水污染控制系统一般可分为三个层次：流域系统、城市（或区域）系统和单个企业系统（如废水处理厂系统）。相应的水污染控制系统规划分成三个相互联系的规划层次，即流域水污染控制规划城市（区域）水污染控制规划水污染控制设施规划。（二）水资源系统规划水资源系统是以水为主体构成的一种特定的系统，是一个由相互联系、相互制约及相互作用的若干水资源工程单元和管理技术单元所组成的有机体。水资源系统规划是指应用系统分析的方法和原理，在某区域内为水资源的开发利用和水患的防治所制定的总体措施、计划与安排。基本任务：根据国家或地区的经济发展计划，改善生态环境要求，以及各行各业对水资源的需求，结合区域内水资源的条件和特点，选定规划目标，拟定合理开发利用方案，提出工程规模和开发程序方案。根据规划的不同范围，可分为以下三个层次：1．流域水资源规划：是以整个江河流域为对象的水资源规划。2．地区水资源规划：是以行政区或经济区为对象的水资源规划。-依据地区范围的大小、特点、经济发展方向以及对水资源开发治理的要求，或以防洪灌溉排水为重点，或以工业和城市供水、改善地区水患、航运或环境为重点，或以水力发电为重点，或兼而有之。3．专业水资源规划：是以流域或地区某项专业任务为对象的水资源规划。-例如，流域或地区的防洪规划、水力发电规划、灌溉规划、航运规划以及综合利用枢纽或单项工程的规划等。水体功能区:是指水体使用功能所占有的范围。第二节水环境功能区划的基本原则和方法水环境功能区划: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。水质功能区分类水域环境功能执行水质标准Ⅰ类源头水、国家自然保护区Ⅰ类Ⅱ类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、鱼虾类产卵场等Ⅱ类Ⅲ类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Ⅲ类Ⅳ类一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区Ⅳ类Ⅴ类农业用水区及一般景观要求水域Ⅴ类《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）。。。。地表水环境质量标准基本项目标准限值单位：mg/L•集中式饮用水源地优先保护；•不得降低现状使用功能，兼顾规划功能；•优质水优用及低质水低用；•统筹考虑专业用水标准要求；•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；•对地下饮用水源地污染的影响；•实用可行，便于管理等。一、水环境功能分区原则原则水环境功能分区应遵循以下原则：．系统分析-确定水质目标水环境保护功能区划分的目的，就是提出明确的水质保护目标并最终加以实现。确定该水质目标的过程是一个系统分析过程，见图5-3.二、水环境功能区划分的方法与步骤功能分区提出保护目标选择相应的环境质量标准建立排污量与环境质量标准间的定量关系污染源影响评价分析实现目标可供选择的方法，规划不同总量的控制途径，进行指定功能，可达性分析负责分配、工程规划、环境、技术和经济综合优化政策协调行政决策现状功能可达性分析，确定主要人工污染源ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ图5-3水环境功能区划系统分析过程．划分步骤水环境功能区可分为4个阶段，即技术准备、定性判断、定量决策和综合评价。(1)技术准备阶段①收集和汇总现有的基础资料、数据②确定工作方案：初步划分工作范围与工作深度；对需补测的项目，制定必要的现场监测方案；所需专业与行政管理合理组合。(2)定性判断阶段①分析使用功能及其影响因素：–分析水体现状使用功能，对水环境现状进行评价，确定影响使用功能的污染因子和污染时段；分析污染源优先控制顺序，将现状功能区中水质要求不符合标准的水域，依据污染因子列出相应污染源；提出规划功能及相应水质标准，预测污染物排放量的增长与削减。②提出功能区划分的初选方案或多种供选方案。(3)定量计算阶段①确定设计条件：–设计条件必须在定量计算前进行，其主要包括设计流量、设计水温、设计流速、设计排污量、设计达标率与标准和设计分期目标。②选择水质模型及计算。③计算混合区范围：–在削减排污量方案费用较高、技术不可行时，为了保证功能区水质符合要求，可考虑改变排污去向至低功能水域，或减少混合区范围以及利用大水体稀释扩散能力。④优化模拟：对功能区达到各个环境目标的技术方案及投资进行可达性分析。(4)综合决策阶段①通过对水环境功能区的综合评价，确定切实可行的区划方案。②拟订分期实施方案。一、水环境容量定义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。在给定水域和水文、水力学条件，排污口位置的条件下，满足水域某一水质标准的排污口最大排放量，叫做该水域在上述条件下的所能容纳的污染物质总量，通称水域允许纳污量或水环境容量。——《排放水污染总量控制技术规范》第三节水环境容量与水环境保护目标水环境容量指在给定水域的本底污染物浓度低于水质目标时，依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量指由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域达到水质目标所能自净的污染物量。决定因素？自净容量稀释容量+(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：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。(二)水环境容量分类BBEKdV基自1、按水环境目标分类式中：K标—以技术经济指标为约束条件的社会效益参数；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。BBBBEKdVKKdV基自标自标、按污染物性质分类耗氧有机物的水环境容量有毒有机物的水环境容量重金属的水环境容量(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。该容量即是通常所说的水环境容量。(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。但是，有毒有机物主要应消除在污染源，而不易开发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，它只发生赋存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。对于重金属污染物更要严格控制在污染源。二、水环境保护目标水环境目标水环境质量目标水污染物总量控制目标环境质量目标是依据水体功能分区，执行相应的国家环境质量标准，在此基础上，结合规划的具体要求，确定各水域