我国水环境容量研究

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水环境容量计算方法-环境保护部环境规划院

水环境容量计算方法-环境保护部环境规划院
d
斯坦福水文模型;侵蚀模型考虑雨滴溅蚀、径流冲刷侵蚀和沉积作用;污染物包括氮、磷和农药等,考虑复杂的污染物平衡
Johanson等,1983;Bicknell等,1996
ANSWERS
1977
1996
分散参数
流域
开始为单次暴雨,后发展为长期连续
暴雨期为60s,非暴雨期为1d
要素之二:水环境功能区
水环境功能区划体现人们对水环境质量的需求,反映了人们对水资源的态度:开发、利用或保护。 已划分水环境功能区的水域,要从时间、空间两个方面规范功能区达标标准; 未划分水环境功能区的水域可不进行容量计算;若考虑计算,按较高功能标准进行(II类)。
要素之三:排污方式
排污口沿河(或其他水体)位置布设,对河流整体水环境容量影响较大; 排污口排放方式(岸边或中心,浅水或深水),对局部的污染物稀释混合影响很大;
方法2: 提高功能校核法
由于应用模型计算水环境容量部分参数具有不确定性,为了提高容量结果的安全性,建议部分河段采用提高功能区类别的方法进行核算,以作为确定安全系数的参考值。
方法3:超标水域分析法
在不同水域,分别应用零维、一维和二维模型,分析功能区内水域达标长度比例(或达标面积比例),根据各地区情况,确定的达标水域范围,分析容量结果的合理性。
2、水动力学模型
最枯月设计条件 1、满足节点平衡方程 2、满足沿程连续方程
河流径流量沿程概化
河流流速沿程概化
3、污染源概化模型
污染源沿程位置概化 污染源源强概化
1、若排污口距离较近,可把多个排污口简化成集中的排污口。 如下图所示,1号、2号、3号排污口可合并为1个排污口1#。上界下界上界1 2 3下界1#
1、模型参数验证

江西省九江市水环境容量测算和总量分配研究

江西省九江市水环境容量测算和总量分配研究

九江 市 地 处 赣 北 , 江 流 经北 缘 , 阳湖 浸 润 中 长 鄱
高, 平原低。全市地表水 资源 总量 为 15 4 亿 立方 9.5 米。人均水量 416 2 立方米 , 过境水量为 89 0 0 亿立 米。
1 2 水 环境 质量 .
南 。全市十二县 ( 、 ) 市 区 的水 系水域均属长 江流域
a表4各行政区氨氮总量分配方案a6设想和建议1全市应根据水环境容量总量和水域现状排放量结合各县区经济社会计划职能结构产业结构污染治理技术水平统一规划制定出不同水平年污染物总量控制指标和削减目标逐级分配落实到各县区人河口和主要污染源排放口并实行统一管理各县区政府应将本流域水污染控制规划列入当地国民经济计划确定总控制和削减计划的实施
量; 初步摸 清了全市水环境 容量 总量及分布状况 , 采用基 尼系数 法对全 市各 流域 的水环 境容量 进行 了合 理的调 整 并
和分配 。
关键词 : 水环境 ; 容量 ; 测算 ; 基尼系数 ; 分配
中图 分 类 号 : x 6 2
Ab ta t sr c :
文 献标 识 码 : B
dan g rao ui gb em to s gteG n o f c n. ria eae f i a yt e d ui ii e ii t Jj n h h n h c e
Ke r s w tr e vr n n ; a a i ;me s r ; n o f ce t; it b t n y wo d : ae n i me t c p ct o y a u e Gi ic e in d sr u i i i o
流总量为 1 8 亿 立方米 , 0 4 占长江流域的 1. % , 4 5 占

我国水污染负荷总量分配模型研究进展及分析

我国水污染负荷总量分配模型研究进展及分析

分配方法 , 建立合 理的模 型 , 引用 常规 的数学方 法 , 以 起 到水污染物削减量或允许 排放量 的优 化分 配 。
总量 分配 指在 控 制总 量 的基础 上 ,对 可利 用 的
收 稿 日期 :0 0 1- 5修 订 日期 :0 0 1— 9 21—1 1; 21—20 。
水环 境 保 护 是 一个 典 型 而 复 杂 的 多 目标 问题 ,
仅仅 依 靠 技术 手 段 只 能局 部 减 轻 已有 污 染 状 况 , 而 对水 污染 物进 行 总量控 制 则能 够从 宏 观上 控制 一定 时段 、 一定 区域 内排污 者 的污染 物 排放 量 , 以此 成 为 遏制 环境 恶化 、 实现 可持续 发展 的根本 保证 [2 目 1] -。 前, 总量 控制 作 为我 国环 境管 理 的基 本制 度 之一 E , 3 ] 对 治 理和 改善 水环 境质 量起 到 了关 键 的作 用 ,而总 量 控制 的起 点 与核 心便 是 总量分 配 。这 是 因为 总量
控 制 下 的允许 排 污 量 是 有 限度 的 , 的 分配 将 直 接 它
制系 统 内的允 许排 污 总量 等 比例地 分 配到 源 。各污
染 源 等 比例分 担排 放 责任 ,这 是一 种在 承认 排 污现 状 基础 上较 简单 易行 的分 配方法 。
21 费用 最小 分配方 法 .. 2
配 方 案 , 学 、 理地 分 配 允许 排 放 污 染 物量 , 实 科 合 是 施 水 污染 物 总量 控 制 的技 术关 键 |。 因此 , 必 要 9 ] 有
按 各个 污染 源对 总量 控 制 区域 内水质 影 响程 度
的大小 , 即污染 物 贡献率 大小 来 削减 污染 负荷 , 对水

曹娥江上游水环境容量的估算和分配研究

曹娥江上游水环境容量的估算和分配研究

1 研 究 河 流 及 其 集 水 区 概 况
曹娥 江 为 浙 江 省 8 水 系 之 一 ,属 于 浙 闽 水 系 。 大
本文 以曹娥江上游主要支流及其 流域为研究对象 : 河 流 全 长 7 . k ,河 道 平 均 比降 4 5 ,沙 砾 河 床 , 02m .‰ 宽 l O ,多 年 平 均 流 量 9 9 。s Om . m/ ,平 均 年 径 流 量 3 1 .
×l m 年输沙量 09 。

14 . 3×l , 侵 蚀 模 数 3 0 / m。 0t 年 6 t k
大 法 。这 些 研 究 为 水 污染 总 量 控 制 提 供 了理 论 和
技 术保 障 。 确 定 设 计 条 件 下 污 染 物 降 解 系 数 是 河 流 水 环
该 支 流 集 水 面 积 5 2 5 m ,气 候 温 和湿 润 , 四季 分 3 . k
收 稿 日 期 :2 0 1 2 06 1 2
2 研 究 方 法 和 材 料
关 键 词 :环 境 工程 ;水 环 境 容 量 ;理 论 研 究 ;分 配 ;削 减 量 ; 降解 系数 ;河 流
中 图分 类号 :X 2 . 8 03 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 — 1 8 ( 0 7 0 - 0 9 — 0 03 8 X2 0 )9 17 5
19 7 3 . 4~6 3 8 t和 5 . 7~1 1 0 t 3.0 64 . 9 ,与 现 状 排 放 量 相 比水 污 染 控 制 形 势 严 峻 。 河 段 沿 岸 的 部 分 排 污 企 业 5 需 削 减 当前 C D O 排 放 量 的 2 . %~7 . %,所 有 N N排 污 企 业 需 削 减 当 前 N 4 N排 放 量 的 1 . %~7 % 75 05 H- 4 H+ - 26 0。 分 配 结 果 不 但 具 有 实 际 的 可 操 作 性 ,而 且 有 利 于促 进 排 污 权 交 易 市 场 的 形 成 。

曹娥江上游支流水环境容量的研究

曹娥江上游支流水环境容量的研究

D P和 重 金 属 等 。监 测 结 果 表 明 :该 河 段 水 质 不 容 乐 观 。 部 河 段 污 染 严 重 , 其 为 区域 性 高 污 染 河 段 。 局 称 其 上 游 长 诏 水 库 至 新 昌制 药 厂 ,是 以农 业 非 点 源 污 染 为 主 ,水 质 相 对 较 好 ,大 部 分 指 标 可 以 达 到所 规
面地 研 究 分 析 ,计 算 了各 月 的水 环 境 容 量 。
1 流 域 特 征
曹 娥 江 是 浙 江 省 8大 水 系之 一 ,位 于 经 济 相 对
发 达 的 宁 ( 波 )绍 ( 兴 )平 原 ,为绍 兴 市 最 大 宁 绍 河 流 之一 ,是 当前 该 地 区生 活饮 用 、工业 用水 的 主
流污 染 特 征 ,选 用 C D r O c 、氨 氮 和 总 磷 污 染 指 标 ,
研 究 区段 内有 主 要 支 流 澄潭 江 汇 人 ,沿 途 自上
游 而下 共 布设 了 6个 监 测 断 面 ,河 流 及 监 测 样 点 分
布如图 1 示 。 所
利 用 每 月 1次 的 水 质 监 测 数 据 ,对 曹 娥 江 上 游 支 流 长诏 水 库 至 南 津 桥 河 段 水 环 境 容 量 进 行 较 深 入 、全
摘 要 :本 文 针对 我 国 东 部 地 区 典 型河 流一 曹 娥 江 的 污染 现 状 ,选 其 上 游 支 流 长 昭 水 库 至 南 津 桥 河 段 进行 了水 环 境 容 量 研究 ,根 据 该 河 段 的水 流 特 性 和 水 文 、 污染 源 的 调查 资料 及 水 质 实 测 资 料 ,应 用 数 学 模 型 ,
收 稿 日期 :2 0 — 卜 O 06 0 5 基 金 项 目 :浙 江 省 科 技 厅 计 划 项 目 ( 0 7 0 0) 4 5 17 作 者 简 介 : 王 素 娜 (1 7 -). 。 河 南 宝 丰 人 。平 顶 山 学 院 。 硬 96 女 士 . (l a 1 w n e O 6 . O 。 E i ) s n w l 3 C B

水环境容量计算方法-环境保护部环境规划院

水环境容量计算方法-环境保护部环境规划院
水环境容量计算方法
中国环境规划院 李云生 2004.5
• 基本涵义 • 计算模型 • 计算步骤 • 校核方法
第一部分 水环境容量的 基本涵义
容量涵义图示
W自净
自净容量是指由于沉降、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。
自净容量
W
W稀释
稀释容量
稀释容量是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
上界
下界 1 2 3
1#
下界 上界
• 2、距离较远并且排污量均比较小的分散排 污口,可概化为非点源入河,仅影响水域 水质本底值,不参与排污口优化分配计算。 非点源的范围主要包括农村生活源、畜禽 养殖、城市径流、矿山径流和农田径流等5 个主要方面。
污染源源强概化
• 年排放量t/a:
• 季变化系数,季污染负荷 • 月变化系数,月污染负荷 • 日变化系数,日污染负荷 • 本次计算,利用平均法确定源强。
要素之二:水环境功能区
• 水环境功能区划体现人们对水环境质量的 需求,反映了人们对水资源的态度:开发、 利用或保护。 • 已划分水环境功能区的水域,要从时间、 空间两个方面规范功能区达标标准; • 未划分水环境功能区的水域可不进行容量 计算;若考虑计算,按较高功能标准进行 (II类)。
要素之三:排污方式
4、水质模型
• 根据水环境功能区的实际情况,环境容量 计算一般用一维水质模型。对有重要保护 意义的水环境功能区、断面水质横向变化 显著的区域或有条件的地区,可采用二维 水质模型计算。在模型计算时尤其是对于 大江大河的水环境容量计算,必须结合混 合区或污染带的范围进行容量计算。
零维模型

黄河三角洲河流水环境容量研究

黄河三角洲河流水环境容量研究
L i IMa ,LIYa h ,HAN e g , WAN B Zh n 2 G o ,MU i—o Jnb
( .Sadn cdm nin etl cne i n20 1 ,hn ; 1 hnogAaeyo vom n ic ,J a 503 C/a fE r aSe n 2 ea ste E vom n l i c,1 / i 620 C i ) .W i intu nin et e e V h 4 0 , h a h I ito f r aS n c ea 2 n
h ae vr me tl p i t t xm l r ie ic a tew tr n i n na a ct ema i a e mt d ash  ̄ q a t olt gSU ̄ nl d e o ca y o h p t u i o p l i Ie o n tf y un O s n a .
黄 河 三 角 洲河 流水 环 境 容 量 研 究
李劢 李岩 韩政2王勃 慕金 波 , , , ,
(. 1 山东省环境保护科学研究设计 院, 山东 济南 20 1; . 海市环境 保护科学研究所 , 5 03 2威 山东 威海 2 40 ) 62 0 摘要 : 目前 水污染物排放 总量控制制度正由 目标 总量控制 向容 量总量控 制过渡 , 而摸清 纳污水域 的环境容量
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第2 o卷 第 2期
2O 年 4月 O7
山 东 科 学
S ND NG a【 N E HA O S E C
V0 . o N . 12 o 2 Ap . O 7 r2 O
文章编 号:o 242 {07o -ooo Io-o62 o )2o 5-5
q ai hrcei i f er esi h n o g Poic ,tew t n i n na a ct te t a u l c aatr t o i r n S a d n rvn e h ae e vr me t cp i ma mai l y t sc t h v r o l a y h c

闸控感潮河网水环境容量计算研究

闸控感潮河网水环境容量计算研究
e vr n n a a i ac lt n a d h s b e p l d s c e s l . n i me t p c t c l ua i n a e n a p i u c s t l o c y o e u y
Ke r s Tia v r e o t l d b ae ; W ae y a cmo e ; W ae u lymo e ; W ae n i n n y wo d : d lr e t nr l y gts i n c oe trd n mi d l trq ai d l t tre vr me t o
es ysbetd t tec c le fte hda l nier gfcie. T i m to s vr ad t dnm cw t ai ujc o h i ua so h yrui egne n ait s l e r t c i li hs ehd i ey vl o ya i a r i e
c p ct a a iy
0 引 言
特点 , 跟普 通 的感 潮河 流差 别不 大 。而 在枯 水期 , 由 于 闸坝 的 控制 , 流 出流水 量不 能 同步 , 人 因此 不 能 照
搬适 用于 一般 畅通 河道 的计 算 方法 .而应作 相 应 的 改进f 3 1 水污染 系统 规划 中 , 。在 一般 需 要重 点考 虑枯
n me c l Mc lt n me h d o e w tr e vr n n a a i c o d n h y a c w t rq a i d l T e meh d u r a i c u ai t o ft a e n i me t p ct a c r i g t t e d n mi a e u l y mo e , h t o o h o c y o t
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我国水环境容量研究
摘要:随着人口的增加和经济的发展,人类生存的环境日益受到破坏,尤其
是水环境破坏倍受世人关注,水环境容量理论研究成为当前的研究热点之一。本
文介绍了水环境容量的概念及特征,并在此基础上指出了水环境容量研究中还存
在的问题并对未来的容量研究做出展望。

关键词:水环境容量问题 展望
一、水环境容量的概念
水环境容量是反映水生态环境与社会经济活动的密切关系的度量尺度,是一
个比较复杂含糊的概念,学术界至今未达成共识,但本质都是一致的,都强调了
三个要素:环境目标、一定水体和纳污能力。水环境容量至少应包括以下四个方
面:①水环境容量的富裕度应满足人类的生活和生产质量要求,即一定的环境目
标;②水体对某种污染物的纳污能力,即排入水体的某一因子污染负荷量不应该
超出该因子的水环境容量,作为污染物总量控制的依据;③满足社会经济可持续
发展,既是水环境容量存在的基础又是污染物总量控制的目标;④保持水体自净
能力和水生态系统的完整性,逐步达到健康生态系统的标准,最终实现人与自然
和谐相处。综上所述,水环境容量表述为:在不影响某一水体正常使用的前提下,
满足社会经济可持续发展和保持水生态系统健康的基础上,参照人类环境目标要
求某一水域所能容纳的某种污染物的最大负荷量或保持水体生态系统平衡的综
合能力。

二、水环境容量的特征
第一,自然属性。水环境容量是水体的自然属性在社会发展到一定程度的附
属概念。水环境容量不能独立存在,而是依附于一定的水体和人类社会,水环境
容量的存在性及其附属性即为自然属性的表征。自然属性是社会属性的基础,水
环境容量的自然属性是使其与人类活动密切相关的基石。第二,社会属性。水环
境容量的社会属性是自然属性的社会化,其社会属性表现在社会经济的发展对水
生态系统的影响强度和人类对水环境要求的目标,是水环境容量的主要影响因
素。第三,时空属性。计算水环境容量时首先要明确水域范围与研究时段,具有
明显的时空内涵。空间内涵体现在不同区域社会经济发展水平、人口规模、生产
技术条件及其水资源量、生态、环境等方面的差异,致使资源量相同、存在于不
同区域的水体在相同时间段上的水环境容量是不同的。第四,动态性。水环境容
量的影响因素分为内部因素和外部因素。内部要素主要包括水文特征、水动力条
件、物理特征、化学特征等。第五,多变性。水环境是一个复杂多变的复合体,
容量大小除受水生态系统和人类活动的影响外还取决于社会发展需求的环境目
标。第六,多层面性。客观存在的水环境容量是多个变量的复合函数,多个变量
可以归结到:经济、社会、环境、资源四个不同层面,各个层面彼此关联、相互
影响。
三、研究中还存在的问题
(一)特殊类型水体研究亟待深入
闸坝河流和冰封期河流由于水文状况特殊,其容量计算方法,一直存在争论。
对闸坝河流,有学者认为,出于合理性考虑,应分别对开闸期和关闸期的河流采
用不同方法计算其容量并加和?;也有学者认为,应考虑河道水体体积变化和污
染物浓度沿程变化,采用改进的单箱水质模型计算其容量;实际操作中,往往采

用简单的零维或者一维模型计算。闸坝阻挡河道水体天然流动,对污染物降
解能力影响有多大, 目前为止仍缺乏定量化的研究成果,甚至在定性上都存在
争议,成为相关政府部门间口诛笔伐的武器。

(二)非点源污染定量化研究不足
非点源污染,在世界范围内,由于其污染的随机性、污染物排放和污染途径
的不确定性,特别是污染负荷的时空差异性,使得对其监测、模拟与控制存在巨
大的困难。可容纳污染物是由进入水体的点源和非点源污染物构成,无法定量非
点源可入河量,直接影响点源可入河量的确定,进而影响各项水环境管理工作开
展。有学者通过借鉴统计性经验模型和机理性过程模型,并结合我国在非点源污
染调查中的实际情况,建立了具有非点源污染产生、迁移转化机理的大尺度非点
源负荷估算方法体系,但目前仍无法精确确定非点源污染物的产生量和入河量。

(三)混合区理论研究还需加强
一般来说,采用二维模型计算容量的水体,都是大江大河,这些河流担负着
极其重要的水体功能,如集中饮用水源地的功能。我国各地要根据水域特征制定
地方排放标准,并且将浓度控制标准逐步过渡到总量控制标准,混合区理论的实
现,也是不可缺少的前提条件。二维计算的核心内容是混合区,混合区的核心

内容是其允许范围。我国相关标准中对河口和海洋中混合区允许范围作了规
定 ,但一般地表水河流的相关规定迟

迟未能出台。
四、未来容量研究展望
加强特殊类型水体、非点源和混合区的研究研究闸坝和冰封对河流水体降解
能力影响的方式和程度,寻求合理的容量计算方法,并就如何避免污水团集中下
泄开展理论研究和政策建议;加强非点源污染定量化研究,重视机理研究,开发
适合于不同地理、水文状况的计算模型,不断提高定量精度;深化混合区理论研
究,重点开展适合我国的混合区允许范围研究。

开展更加实用的容量测算方法研究将水质模拟客观规律与水环境管理的实
际要求有机结合,改变目前容量计算“既可大,也可小”的尴尬状况;发挥新技术
优势,如计算机编程既可大幅增加效率,也可降低复杂模型的推广难度,GIS技
术可以明显降低大尺度区域容量测算的工作量;还可以考虑构建容量基础信息
库,以降低相应工作的重复度。

开展基于水环境容量的分区环境管理政策研究有学者很早之前就进行了相
关研究,只是当时实施条件不成熟。通过构建水环境容量资源与区域产业布局关
系评价指标体系,国家可以以容量引导社会经济布局,容量富余的省份,合理发
展;容量不足的省份,要逐渐削减;排放量远超容量的省份,应考虑进行基于总
量削减现实可能的最小环境保障水量测算。

参考文献:
[1] 孙卫红,姚国金,逢勇.基于不均匀系数的水环境容量计算方法探讨[J].水
资源保护.2006(2).

[2] 郝芳华,杨胜天等.大尺度区域非点源污染负荷估算方法研究的意义、难
点和关键技术[J]。环境科学学报,2006,26(3).

[3] 国家环境保护局,中国环境科学研究院.总量控制技术手册[M].北京:中国
环境科学出版社,1990.

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