水环境规划.ppt

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1、第五章 水环境规划 水环境规划是协调人类社会经济发展与水环境保护之间关系的重要途径和手段。它是在水资源危机纷呈的背景下产生和发展起来的，特别是近20年来，由于人口和经济的快速增长，以致对水量、水质的需求越来越高；但另一方面，水资源日益枯竭、水环境 污染日趋严重，使水环境问题的矛质越来越尖锐。水环境规划作为解决这一问题的有效手段，因而受到了普遥的重视，并在实戏中得到了广泛的应用。4/9/20234/9/20231 1第一节 水环境规划的内容和类型 一一 、水环境规划的、水环境规划的 内容内容 水环境规划是对某一时期内的水环境保护目标和措水环境规划是对某一时期内的水环境保护目标和措施所作出的统筹安

2、排和设计。其目的是在发展经济施所作出的统筹安排和设计。其目的是在发展经济的同时保护好水质，合理地开发和利用水资源，充的同时保护好水质，合理地开发和利用水资源，充分地发挥水体的多功能用途，在达到水环境目标的分地发挥水体的多功能用途，在达到水环境目标的基础上，寻求最小（或较小）的经济代价或最大基础上，寻求最小（或较小）的经济代价或最大（或较大）的经济和环境效益。水环境规划是区域（或较大）的经济和环境效益。水环境规划是区域规划和城市规划的重要组成部分，因此，在规划中规划和城市规划的重要组成部分，因此，在规划中必须贯彻经济建设与环境保护协调发展的原则。在必须贯彻经济建设与环境保护协调发展的原则。在水环

3、境规划时，首先应对水环境系统进行综合分析，水环境规划时，首先应对水环境系统进行综合分析，摸清水量水质的供需情况，合理确定水体功能和水摸清水量水质的供需情况，合理确定水体功能和水质目标，进而对水的开采、供给、使用、处理和排质目标，进而对水的开采、供给、使用、处理和排放等各个环节作出统筹的安排和决策。一般来说，放等各个环节作出统筹的安排和决策。一般来说，水环境规划过程可概括如图水环境规划过程可概括如图5 5一一1 1。4/9/20234/9/20232 2明确问题确定规划目标选定规划方法拟定规划措施提出供选方案规划方案图5-14/9/20234/9/20233 3二二 、水环境规划的类型及层次、水

4、环境规划的类型及层次 根据水环境规划研究的对象，可将其大体分为两根据水环境规划研究的对象，可将其大体分为两大类型，即水污染控制系统规划（或称水质控制大类型，即水污染控制系统规划（或称水质控制规划）和水资源系统规划（或称水资源利用规划）规划）和水资源系统规划（或称水资源利用规划）。前者以实现水体功能要求为目标，是水环境规。前者以实现水体功能要求为目标，是水环境规划的基础；后者强调水资源的合理开发利用和水划的基础；后者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。为宗旨，是水环境规划的落脚点。4/9/2

5、0234/9/20234 4第二节 水环境规划基础 在进行水环境规划时，往往会涉及一些与此规划紧密相关的在进行水环境规划时，往往会涉及一些与此规划紧密相关的问题，如水环境容量的确定，水环境功能区和水污染控制单问题，如水环境容量的确定，水环境功能区和水污染控制单元的划分，以及水环境规划模型的选择等问题。在一些水环元的划分，以及水环境规划模型的选择等问题。在一些水环境规划中，这些问题对于确保规划目标的实现以及规划方案境规划中，这些问题对于确保规划目标的实现以及规划方案的有效实施，将起到极为重要的作用。的有效实施，将起到极为重要的作用。一一 、水环境容量、水环境容量 （一）水环境容量的定义（一）水环

6、境容量的定义 水环境容量源于环境容量，是指某水体在特定的环境目标下水环境容量源于环境容量，是指某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，也是污染物总本依据，是水环

7、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。水环境容量的大小与水体特征、水质目量控制的关键参数。水环境容量的大小与水体特征、水质目标和污染物特性有关。标和污染物特性有关。4/9/20234/9/20235 5（二）水环境容量分类 水环境容量可根据应用机制的不同进行分类，分类结果见图5一24/9/20234/9/20236 6自然水环境容量管理水环境容量按水环境目标分类耗养有机物水环境容量有毒有机物水环境容量重金属水环境容量稀释容量自净容量可更新容量不可更新容量按污染物分类按讲解机制分类按可再生性分类按可分配性分类图5-24/9/20234/9/20237 7（三）水环境容量的设计条

8、件（三）水环境容量的设计条件 水环境容量的设计条件是根据已出现过的各种环境条件和污染水环境容量的设计条件是根据已出现过的各种环境条件和污染条件，如水文、水温、流速、流量、水质、排污浓度和排污量条件，如水文、水温、流速、流量、水质、排污浓度和排污量等，考虑各种可预测到的未来变化范围，寻求最不利于控制污等，考虑各种可预测到的未来变化范围，寻求最不利于控制污染的自然条件，并提出这种自然条件下的环境目标条件及其他染的自然条件，并提出这种自然条件下的环境目标条件及其他约束条件。约束条件。平均化过程是设计条件的主要过程，即在稳态条件下平均化，平均化过程是设计条件的主要过程，即在稳态条件下平均化，或在概率分

9、布条件下平均化。由此构成了两类设计条件：随机或在概率分布条件下平均化。由此构成了两类设计条件：随机（或概率分布）设计条件和稳态（或定常）设计条件。（或概率分布）设计条件和稳态（或定常）设计条件。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。建立设计条件的过程是对污染源及水质目标这一输入、要素。建立设计条件的过程是对污染源及水质目标这一输入、响应系统响应系统 的分析过程，是对污染最严重时期、时段，主要污的分析过程，是对污染

10、最严重时期、时段，主要污染指标及相应污染源已有资料的匹配和精度水平的分析过程，染指标及相应污染源已有资料的匹配和精度水平的分析过程，也是对多年资料的统计参数和经验频率的分析过程。也是对多年资料的统计参数和经验频率的分析过程。4/9/20234/9/20238 8二、水环境功能区划分二、水环境功能区划分 (一一)水环境功能分区原则水环境功能分区原则 地表水环境功能区划分的原则可归纳以下几点：地表水环境功能区划分的原则可归纳以下几点：1.1.集集 中式饮用水源地优先保护中式饮用水源地优先保护 2.2.不得降低现状使用功能不得降低现状使用功能 3.3.统筹考虑专业用水标准要求统筹考虑专业用水标准要求

11、 4 4上下游、区域间互相兼顾，适当考虑潜在功能要求上下游、区域间互相兼顾，适当考虑潜在功能要求 5 5合理利用水体自净能力和环境容量合理利用水体自净能力和环境容量 6 6与陆上工业合理布局相结合与陆上工业合理布局相结合 7.7.对地下饮用水源地污染的影响对地下饮用水源地污染的影响 8 8实用可行，便于管理实用可行，便于管理 4/9/20234/9/20239 9 (二二)水环境功能分区依据水环境功能分区依据 根据根据 GHZBlGHZBl一一19991999标准规定，地表水环境保护功能区名目如下：标准规定，地表水环境保护功能区名目如下：1.1.自然保护区及源头水自然保护区及源头水 2.2.生

12、活饮用水区生活饮用水区 3.3.渔业水域渔业水域 4 4风景游览区风景游览区 5 5工农业用水区及一般景观用水区工农业用水区及一般景观用水区 (三三)水环境功能区划分的方法与步骤水环境功能区划分的方法与步骤 1 1系统分析系统分析 水环境保护功能区划分的目的，就是提出明确的水质保护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，见图图5-3.5-3.4/9/20234/9/20231010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

13、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4/9/20234/9/202311112 2划分步骤划分步骤 水环境功能区可分为水环境功能区可分为 4 4个阶段，即技术准备、定性个阶段，即技术准备、定性判断、定量决策和综合评价。判断、定量决策和综合评价。三、水污染控制单元三、水污染控制单元 在水环境规划中，水污染控制单元是由源和水域两在水环境规划中，水污染控制单元是由源和水域两部分组成的可操纵实体。水域是根据水体不同的使部分组成的可操纵实体。水域是根据水体不同

14、的使用功能并结合行政区划而定，源则是排人相应受纳用功能并结合行政区划而定，源则是排人相应受纳水域的所有污染源的集合。水污染控制单元作为可水域的所有污染源的集合。水污染控制单元作为可操作实体，既可体现输人响应关系时间、空间与污操作实体，既可体现输人响应关系时间、空间与污染物类型的基本特征，又可以在单元内与单元间建染物类型的基本特征，又可以在单元内与单元间建立量化的输人响应模型，反映出源与目标间、区域立量化的输人响应模型，反映出源与目标间、区域与区域间的相互作用；优化决策方案可以在控制单与区域间的相互作用；优化决策方案可以在控制单元内得以实施；复杂的系统问题可以分解为单元问元内得以实施；复杂的系统

15、问题可以分解为单元问题来处理，以使整个系统的问题得到最终解决。题来处理，以使整个系统的问题得到最终解决。4/9/20234/9/20231212四、水环境 污染控制规划模型 在水污染控制系统规划中，规划方法的选择是决定规划成败的关键，也是规划的核心内容。根据解决水污染问题的途径，可将水污染控制系统规划分为两大类，即系统的最优化问题和规划方案的模拟选优问题。4/9/20234/9/20231313第一、最优化问题第一、最优化问题 所谓水污染控制系统的最优化问题，就是利用数学所谓水污染控制系统的最优化问题，就是利用数学规划方法，科学地组织污染物的排放或协调各个治规划方法，科学地组织污染物的排放或协

16、调各个治理环节，以便用最小的费用达到所规定的水质目标。理环节，以便用最小的费用达到所规定的水质目标。对于这类问题可分为三种：排污口最优化处理、最对于这类问题可分为三种：排污口最优化处理、最优化均匀处理和区域最优化处理优化均匀处理和区域最优化处理 第二、模拟选优问题第二、模拟选优问题 规划方案的模拟选优与最优规划方法不同，其是先规划方案的模拟选优与最优规划方法不同，其是先进行污水输送与处理设施规划研究，提出各种可供进行污水输送与处理设施规划研究，提出各种可供选择比较的规划方案，这时，可先不考虑污水输送选择比较的规划方案，这时，可先不考虑污水输送和处理系统与水体之间的关系，然后对各种方案中和处理系

17、统与水体之间的关系，然后对各种方案中的污水排放与水体之间的关系进行水质模拟计算，的污水排放与水体之间的关系进行水质模拟计算，检验规划方案的可行性，最后从可行方案中找出比检验规划方案的可行性，最后从可行方案中找出比较好的方案。该方法将定性分析与定量计算结合在较好的方案。该方法将定性分析与定量计算结合在一起，先定性确定模拟的范围再进行定量的模拟计一起，先定性确定模拟的范围再进行定量的模拟计算，最后选优确定最佳实用方案。算，最后选优确定最佳实用方案。4/9/20234/9/20231414第三节 水环境规划的技术措施 水环境污染整治的途径大致有两种：一是减少污染物排放负荷，二是提高或充分利用水体的自净能力。与第一种途径相应的技术措施包括清洁生产工艺、污染物排放浓度控制和总量控制、污水处理、污水引灌、氧化塘和土地处理系统等。与第二种途径相应的措施包括河流流量调控、河内人工复氧和污水调节等。4/9/20234/9/20231515第四节 规划方案的综合评价 水环境规划方案制定后，为了检验和比较各个方案的可行性与可操作性，可通过费用一效益分析、可行性分析以及水环境承载力分析，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。4/9/20234/9/20231616第五章到此结束，您可以：返回目录进入下一章跳转上一章4/9/20234/9/20231717