水环境规划专题教学讲座PPT.ppt

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,确定水质超标河段和主要污染物,确定各河段主要污染物的环境容量,确定各排污口的允许排污量,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,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,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。,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,水环境功能分区应遵循以下原则：,1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,图5-3 水环境功能区划系统分析过程,2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 收集和汇总现有的基础资料、数据 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。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 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。选择水质模型及计算。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。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 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。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；B基污染物在水体中的基准值；B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,1、按水环境目标分类,(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。,2、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。,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,按降解机制分类,按可再生性分类,图5-2,二、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，确定各水域的主要水质指标。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，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。,第四节 流域水污染控制规划,1、清洁生产工艺 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。,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,一、水污染控制的技术措施,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。,2、浓度控制,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。,补充：总量控制负荷优化分配,-将环境容量（允许排污量）不均等分配给各污染源。,总量控制负荷分配原则,原则上主要基于如下两种策略：一是公平性策略；二是效率策略。公平性策略的出发点就是追求各个污染源之间污染物分配的公平性，通常认为，等比例削减污染物量属于公平分配之列；效率策略则是追求污染物削减过程达到最高的效率，例如典型效率策略目标是区域污水处理费用最小。,非数学优化分配,(1)等比例分配-以现状排污量为基础按相同削减比例分配允许排污量。,非数学优化分配,(2)排污标准加权分配-考虑各行业排污情况的差异，以“污水综合排放标准”所列的各行业污水排放标准为依据，按不同的权重分配各行业的容许排放量，同行业按等比例分配。,如:污水综合排放标准二级标准中,BOD标准,制糖业:100mg/l;皮革业:150mg/l.,(3)行政协商分配-已知目标削减量，根据环保管理人员了解的情况，和排污单位反复协商，由行政决策分配排污指标。,非数学优化分配,数学优化分配,已知目标削减量，通过各污染源削减方案的投资效益分析，按投资最小，污染物削减量最大的原则进行排污总量的数学优化分配。,Xj0,数学优化分配,目标函数:,几种常见的污染物总量分配策略,根据国外在污染物排放总量控制中的经验，在污染负荷分配过程中，最小费用模型已被逐渐放弃，究其根本原因在于优化负荷分配的不公平性。被誉为经典水环境规划的美国特拉华河口污染控制规划，在考虑均匀处理、分区均匀处理与最小费用污染负荷削减的三种污染物削减方案中，选择的是分区均匀处理的折中方案。,4、污水处理,(二）提高或充分利用水体纳污容量,1、人工复氧 借助于安装增氧器来提高河水中的溶解氧浓度。如：苏州河综合整治，嚗气复氧，且成景观。,苏州河整治工程图,2、污水调节 在河流水量低的时期，用蓄污池把污水暂时蓄存起来，待河流水量高时释放，可以更合理地利用河流的自净能力来提高河流的水质。,3、河流流量调控 提高河流的枯水流量成为水质控制的一个重要措施。实行流量调控可利用现有的水利设施，也可新建水利工程。,另：流域水资源规划,南水北调,二、水污染控制单元,水污染控制单元是指源与水域组成的可操作实体。水域是根据水体不同的使用功能并结合行政区划而定。源则是排入相应受纳水域的所有污染源的集合,(一)水污染控制单元的划分,每个单元有单独进行评价、实施不同控制路线的可能；,在每个控制单元内，污染物排放清单应齐全，水域水质控制断面应有常规监测资料；,针对不同的污染物、不同的保护目标，同一地区可以有多种控制单元划分方案，以适应解决不同环境问题的需要，即对于不同的控制目标，能够有不同的控制单元与之对应；,各控制单元之间的相互影响，应能通过污染物的输入、输出来定量表达，做到水量平衡、物质量平衡。,划分原则：,（二）水污染控制单元解析归类 水污染控制单元的解析归类包括以下几个方面的内容：1水污染控制单元划分2对各控制单元的主要功能进行分析说明包括单元控制范围内的主要功能区及其所在位置和范围等，以及各功能区应执行标准的类别或专业用水标准。3水质现状及控制断面，包括单元控制范围内设立的控制断面及其作用和水质情况。,4排放情况和主要污染源分析各单元内排污源的位置、排放方式、排放强度和排放量，不同污染物的主要污染源，以及水体污染现状，确定各个单元间的现状排放情况。5排污量与水质预测 说明预测年控制单元内污染物的排放情况，利用水量、质量平衡关系预测设计水文条件下控制断面的水质。6主要水环境问题诊断 根据水质监测数据，以地面水水质标准为依据，对各控制单元水质状况进行评价，明确现阶段单元的主要水环境问题。,7控制路线的制定 分析单元内各污染源不同污染指标的控制路线。控制路线即指浓度控制、总量控制或浓度控制与总量控制相结合。8容许排放量的确定 在设计条件下，根据各控制断面控制因子应达到的标准值，计算单元内各排放口排入受纳水域的容许纳污量,通过对各个控制单元的解析与评价，然后给出所研究水域内各单元的总体综合性结论。,排污口处理最优规划以每个区域的排放口为基础，在水体水质条件的约束下，求解各排放口的污水处理效率的最佳组合，目标是各排放口的污水处理费用之和最低。在进行排放口处理最优规划时，各个污水处理厂的处理规模不变，它等于各小区收集的污水量。其数学模型为：,1、排污口最优规划模型(水质规划模型),三、水污染控制系统规划数学模型,排污口最优规划模型,目标函数：约束条件：UL+m L0VL+n O0L Oi 1ii2,式中：Ci(i)第i个小区的污水处理厂的污水处理费用，它是污水处理效率i的单值函数；L0河流各断面的BOD5约束组成的n维向量；O0河流各断面的DO约束组成的n维向量；i1,i2第i个污水处理厂的处理效率的下限与上限约束；L输入河流的BOD向量；U，V河流中BOD和DO的响应矩阵；m，n起始断面BOD和DO对下游各断面影响的向量。,【例题】,有三个化工厂每天分别排放BOD5760t、110t和250t到河流，河流最后注入湖泊，如图。根据环保要求，进入湖泊的BOD5不超过315t/d。已知三个化工厂排放的BOD5到入湖口时的降解率分别为45%、30%、40%；三个化工厂BOD5处理费用分别为1.25万元/t、2.0万元/t和1.75万元/t。写出既能达到湖泊污染物控制要求，又使总处理费用最小的各厂处理效率的组合。,设化工厂、的污染物处理率分别为x1、x2、x3，则三个化工厂的处理费用之和为：,则目标函数为：MinZ=1.25760 x1+2.0110 x2+1.75250 x3,约束条件为：,均匀处理最优规划的目的是在区域范围内寻求最佳的污水处理厂位置与规模的组合，在同一的污水处理效率条件下，追求全区域的污水处理费用最低。均匀处理最优规划也称污水处理厂群规划问题。,2、均匀处理最优规划,目标函数：约束条件：Qi,qi 0 Qji,Qij 0,式中：Ci(Qi)第i个污水处理厂的污水处理费用，它是污水处理厂的规模Qi的单值函数；Cij(Qij)节点i输水至节点j的输水费用，它是输水量Qij的函数；qi第i个小区本地收集的污水量；Qji第j小区输往第i小区的污水处理厂的水量；Qij第i小区输往第j小区的污水处理厂的水量；Qi第i小区的污水处理厂接受处理的污水量。,3、区域处理最优规划,区域处理最优规划是排放口处理最优规划和均匀处理最优规划的综合。模型的目标函数既是污水处理规模的函数，又是处理效率的函数。在区域处理最优规划中，既要寻求最佳的污水处理厂的位置和处理量，又要寻求污水处理厂处理效率的最佳组合。采用区域处理最优规划方法既能充分发挥污水处理系统的经济效能，又能合理利用水体的自净能力。区域处理最优规划问题比较复杂，迄今尚未有成熟的求解方法。,区域处理最优化规划模型,4、模拟选优（模拟比较法、情景规划）,最优规划的特点是根据污染源、水体、污水处理厂和输水管线提供的信息，一次性求得水环境规划的最佳方案。只有在资料详尽、技术具备的情况下，才能顺利求出最优解，最优方案可以被视为理想方案。规划方案的模拟选优与最优规划方法不同，它是先进行污水输送与处理设施规划，提出几种可供选择的规划方案，然后采用水质模型，计算各种方案中污水排放后水域控制断面的水质，找出比较好的方案。这种方法选优的结果，在很大程度上取决于规划人员的经验，因此，采用模拟选优方法时，要求尽可能多提出一些初步规划方案，以供筛选。,四、水环境规划系统费用的构成,水环境规划系统的费用包括污水处理费用与污水输送费用。如果以一个地区的污水处理厂数目为变量，污水处理费用和污水输送费用都可以表达为污水处理厂数量的函数。随着污水处理厂数量由大变小，即由分散处理逐步过渡到集中处理，系统的污水处理费用将会由于规模经济效应而明显下降，但污水输送的费用将会迅速上升。这种费用的合成称为水污染控制系统的全费用。全费用曲线上的最低点就是系统目标的最优点。对水污染控制费用有着决定性影响的要素主要有下述三个方面：水体的自净能力（环境容量）、污水处理与输送的规模经济效应和污水处理效率的经济效应。,美国人康维尔斯对马力马可河进行的规划，在整个河段上可能建设污水处理厂的数目由1个递增到18个，水污染控制系统的全费用随着污水处理厂数量的变化而变化，而系统费用的最低点发生在污水处理厂数目等于4的时候。,五、污水处理与输送的规模经济效应,污水处理的费用函数反应了污水处理的规模、效率的经济特征。目前，污水处理的费用函数还只能作为经验模型来处理。下面是采用较多的一种形式：,式中，C表示污水处理费用；Q表示污水处理规模：表示污水处理效率。k1、k2、k3、k4表示费用函数的参数。,在污水处理效率不变，即 为常数时，上式可以写成：,式中，a=k1 均为常数。,根据国内外的研究成果，参数k2的值在0.70.8之间。由于k21，单位污水的处理费用将随着处理规模的增大而下降。费用与规模的这种关系称为污水处理规模的经济效应，k2称为污水处理规模经济效应指数。污水处理规模经济效应的存在确立了大型污水处理厂的优势地位，是建设区域污水处理厂的经济依据。污水输送管道也存在类似的规模经济效应，随着污水输送量的增加，单位污水的输送费用将会下降。,六、污水处理效率的经济效应,如果污水处理规模不变，即Q为常数，污水处理费用函数可以写成：,式中，均为常数。,大量研究和统计成果表明，k41。由于k41，处理单位污染物所需的费用将会随着污水处理效率的提高而增加。污水处理费用与处理效率之间的这种关系称为污水处理效率的经济效应，k4称为污水处理效率的经济效应指数。由于污水处理效率经济效应的存在，在规划水污染控制系统时，应首先致力于解决那些尚未处理的污水的处理，或者首先提高那些低水准处理的污水的处理程度，然后再进行更高级的污水处理。,水体的自净能力、污水处理规模的经济效应和污水处理效率的经济效应在水污染控制系统规划中相互影响、相互制约。例如，为了充分利用污水处理规模经济效应，需要建设集中的污水处理厂，但是污水的集中排放不利于合理利用水体的自净能力；另一方面，为了满足水体的水质要求，有必要提高污水处理程度，但是又受到污水处理效率的经济效应的制约。因此，对于一个具体的污水处理系统来说，在适当的位置建设具有适当规模和适当污水处理程度的污水处理厂（或厂群），就是水污染控制系统规划的出发点与归宿。,七、规划方案的综合评价,评价方案一般从水环境质量目标的可达性、污水处理投资的可行性两个方面进行。1、水环境目标的可达性 水环境质量目标的可达性，可利用已建立的水质模型，对各个方案实施可能对水质产生的影响进行模拟，来检验规划方案是否能达到预定的水环境质量目标。,2、污水处理投资的可行性,对于污水处理所需的费用，一般采用费用-效益分析方法。在水污染控制系统中，规划方案的费用主要由整个系统的污水处理费用与污水输送费用组成。第一步：建立费用函数首先应收集污水处理厂的费用数据，将所收集的数据以Q为列，以为行组成一个费用矩阵。这是发达国家普遍采用的方法。,第二步：建立费用函数，其形式较多的是幂函数。对每一种处理效率下的一组流量作出费用流量函数：式中，参数 k1，k2，k3，k4可由费用矩阵提供的数据通过参数估值求出。,邕江水环境综合整治规划,第五节 流域水环境规划案例,邕江是过境河流郁江在南宁市的一段，穿越南宁市城区中心，为南宁市最大河流。邕江河段全长133.8 km，流域面积6120 km2，是南宁市城市及工农业的主要水源，也是通向市内外的航运干线。,一、明确问题 邕江水域具有集中式生活饮用水水源、工业用水、农业灌溉、航运、渔业、娱乐和纳污等功能。随着南宁市实行沿海开放城市政策，经济发展比较快，工农业用水和生活用水也不断增加。除市区固定用水人口80万、非农业用水人口74万外，还有一定数量的流动人口。因此，集中式生活饮用水水源成为邕江南宁段的首要功能。此外，随着城市经济的发展，污水量会越来越多，纳污也成为邕江的重要功能。如何协调不同层次的用水需求，是规划面临的主要任务。,二、确定规划目标与水域功能区划分 规划的总体目标，是保证邕江达到多种水体功能。为此，首先需要进行水体功能的划分。根据水域功能区划的依据、原则、方法与步骤，以及邕江水质现状、社会经济发展对水资源的要求，将邕江水域的功能划分为五大类：心圩江以上流域为类，心圩江至二坑为类，大坑至青秀山风景区为类，青秀山至莲花为类，莲花至六景为类，邕江各支流、心圩江、竹排冲为类，大坑、二坑、水塘江为V类，良凤江为类，八尺江为类。控制各河段水质达到相应的水质标准，是规划的具体目标。,三、确定规划方法,1、混合区划分 规划中常用的混合区标准有两类，一类是面积控制标准，另一类是距离控制标准，后者应用较广泛。距离控制标准允许排污口下游若干距离内水质超标，允许距离的长短，视河段的功能和所处位置的重要性而定。邕江混合区的划分采用距离控制标准。以竹排冲河段为例，由于数十千米范围内无集中供水水源吸水口，排污口下游2000m处的岸边污染物最大浓度达到功能区水质标准即可满足要求。,2、水质模型与水质指标的确定 南宁市污水是通过几条排污沟流人邕江的，因此，控制排污沟与邕江入口处的排放量是水污染控制的关键。污水排放有两种方式，一是通过工程措施使断面均匀混合排放，二是岸边直接排放。前者的控制排放量可通过全江段一维模型进行计算，后者的控制排放量可通过污染带模型进行计算。根据南宁市水系分布特点，确定可能纳污点为马巢河口、可利江口等(共10个)。根据邕江的污染特点，确定代表性水质指标为COD和BOD5。,四、拟定规划措施,首先采取措施保护饮用水源。邕江上已有四座饮用水厂，其中，凌铁水厂处在水质较差的支流大坑入口下游、亭子冲入口对面，受污染威胁较大，水质较差。拟对排人大坑支流的污水采取截流措施，将污水引至下游，经处理后排入邕江；亭子冲入口的污染带形成的原因，是南宁电厂的锅炉冲灰水、南宁制糖厂和造纸厂的工业废水污染所造成。拟采取工程措施，要求削减其排污量。为满足水体其他功能要求，拟通过各个河段的水环境容量的计算，确定相应污染源的污染物削减量。,五、计算水环境容量与提出供选方案,(一)水文条件设计 江段水文条件是决定河道稀释自净能力的主要因素。根据国家标准规定，采用保证率为90的最小月平均流量作为计算条件，同时选用保证率为50的年均流量作为比较研究的计算条件。邕江南宁站90保证率最小月平均流量为170m3/s，50保证率年均流量为1330m3/s。,(二)允许排放量的计算,式中：L河水中t 时刻的BOD5浓度，mg/L；L0初始断面BOD5浓度，mg/L；t河水流经一定距离花费的时间(t=距离/流速)，当流速稳定时，表征河水流经的距离，d；Kd河水中BOD5衰减(耗氧)速率常数，d-1。,要求距纳污断面最近的下游水质控制断面的BOD5最大浓度(L)不能超过要求的水质标准值，可得L0，max。并由式：Ls=L0,max(qv,s+qv,w)，求得允许排放量W(式中，qv,s为上游来水量；Ls为上游来水BOD5浓度；qv,w为污水量；W为BOD5允许排放量)。,(3)BOD5允许排放量：取BOD5约束与DO约束下控制排放量的较小值，即为该纳污断面的BOD5允许排放量。根据测定的BOD5与COD的关系，估计BOD5允许排放量对应的COD值。,2、岸边直接排放的允许排放量计算,(三)提出允许排污量分配方案,南宁市的绝大部分工业废水和生活污水主要通过六条排污沟流人邕江。因此，控制六条排污沟的污染物总量，就能基本控制邕江水体的总纳污量。水污染控制单元的划分以各条排污沟为单位,1、允许排污量的分配方法,(三)提出允许排污量分配方案,式中：Wpiji单元j排污用户所分配的允许排放量系数；Diji单元j排污用户的行业排污系数；Tiji单元j排污用户的单位污染治理投资，元/t，Tij=MRij/WRij，MRij为现状污染治理投入费用，WRij为现状排污量；Kjj排污用户所在行业单位污水平均治理投资，元/t；Viji单元j排污用户的利税值；Piji单元j排污用户的就业人数。,Text,则i单元k用户的允许排放量为：,式中：Cm分配系数。,削减量分配方案,以竹排冲单元为例，采用上述VPDT方法，计算出单元各用户的允许排放量如表72：,2、各控制单元排污用户允许排放量及削减量分配方案,六、规划方案实施 根据规划提出的各污染源的污染物削减量，限定时间，要求工厂采取必要的工程措施，减少污染物排放，同时采取经济措施，通过征收排污费，推动污染治理。,Thank You!,