流域水環(huán)境規(guī)劃

流域水環(huán)境規(guī)劃第1頁/共91頁主要內(nèi)容：補(bǔ)充內(nèi)容：中國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況及流域水污染控制思考第一節(jié)流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容和工作程序第二節(jié)水環(huán)境功能區(qū)劃的基本原則和方法第三節(jié)水環(huán)境容量與水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)第四節(jié)流域水污染控制規(guī)劃第五節(jié)邕江水環(huán)境綜合整治規(guī)劃第2頁/共91頁中國(guó)水環(huán)境問題：水資源日益枯竭；水環(huán)境污染日趨嚴(yán)重中國(guó)山西臨汾水污染四十多年無人管，村民受災(zāi)：山西臨汾市下康村書記王云峰帶綠色和平調(diào)查人員看臨汾造紙廠的污水排放口，臭味撲鼻而來。

第3頁/共91頁中國(guó)近年來的重大水污染事件：

沱江特大污染事故

·2004年3月，地處成都市青白江區(qū)的川化集團(tuán)違法排污（高濃度氨氮），造成沱江特大污染事故。沱江特大污染事故導(dǎo)致沿江簡(jiǎn)陽、資中、內(nèi)江三地百萬群眾飲水被迫中斷，直接經(jīng)濟(jì)損失在3億元左右。

松花江水環(huán)境污染

·2005年11月13日，中石油吉林石化公司雙苯廠發(fā)生爆炸事故，造成大量苯類污染物進(jìn)入松花江水體，引發(fā)重大水環(huán)境污染事件。這一事件給松花江沿岸特別是大中城市人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響。

廣東北江水污染

·2005年12月，因韶關(guān)冶煉廠設(shè)備檢修期間超標(biāo)排放含鎘廢水，導(dǎo)致北江韶關(guān)段鎘嚴(yán)重超標(biāo)，嚴(yán)重威脅下游飲用水源安全。

無錫太湖藍(lán)藻暴發(fā)

·2007年5月，太湖中藍(lán)藻暴發(fā)導(dǎo)致水質(zhì)惡化，無錫居民飲水受到嚴(yán)重影響，自來水開始出現(xiàn)變味、發(fā)臭等現(xiàn)象。第4頁/共91頁一.中國(guó)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)概況二.

全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況三.

流域水污染控制思考補(bǔ)充：中國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況與流域水污染控制思考第5頁/共91頁一、中國(guó)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)概況全國(guó)省控以上監(jiān)測(cè)：1868條河流、182個(gè)湖泊和440個(gè)水庫，共設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面9000多個(gè)。

國(guó)家地表水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)：由260個(gè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)站組成，監(jiān)測(cè)250條河流、18個(gè)湖泊和10個(gè)水庫，監(jiān)測(cè)斷面759個(gè)。水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站：國(guó)家已建成82個(gè)；地方投資建設(shè)79個(gè)，總數(shù)已達(dá)161個(gè)。第6頁/共91頁水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)161個(gè)站其中國(guó)家建設(shè)82地方建設(shè)79個(gè)一、中國(guó)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)概況第7頁/共91頁全國(guó)地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)站分布示意國(guó)控河流250條、湖泊水庫28個(gè)監(jiān)測(cè)斷面（點(diǎn)位）759個(gè)一、中國(guó)水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)概況第8頁/共91頁2008年七大水系水質(zhì)類別比例主要水系水質(zhì)狀況二.全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況第9頁/共91頁七大水系水質(zhì)污染情況海河、淮河、遼河水系屬于嚴(yán)重污染二.全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況黃河水系屬于重度污染松花江屬于中度污染長(zhǎng)江、珠江水系水質(zhì)基本良好第10頁/共91頁監(jiān)測(cè)斷面：55個(gè)

Ⅰ~Ⅲ類：14.5%Ⅳ~Ⅴ類：21.8%

劣Ⅴ類：63.7%2008年海河水系水質(zhì)狀況主要水系水質(zhì)狀況海河水系污染嚴(yán)重，水質(zhì)以劣Ⅴ類為主。主要污染物為氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、石油類和生化需氧量海河水系水質(zhì)類別比例第11頁/共91頁淮河水系水質(zhì)類別比例

淮河水系

淮河干流監(jiān)測(cè)斷面：86個(gè)13個(gè)

Ⅰ~Ⅲ類：19.8%41.7%Ⅳ~Ⅴ類：36.0%41.7%

劣Ⅴ類：44.2%16.6%主要污染指標(biāo)為氨氮、生化需氧量和高錳酸鹽指數(shù)主要水系水質(zhì)狀況2008年淮河水系水質(zhì)狀況淮河干流水質(zhì)類別比例第12頁/共91頁2008年遼河水系水質(zhì)狀況主要水系水質(zhì)狀況監(jiān)測(cè)斷面：35個(gè)

Ⅰ~Ⅲ類：20.1%Ⅳ~Ⅴ類：34.2%

劣Ⅴ類：45.7%整個(gè)遼河水系水體污染嚴(yán)重主要污染指標(biāo)：生化需氧量、石油類、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮遼河水系水質(zhì)類別比例第13頁/共91頁

“三湖”湖體水質(zhì)均為劣Ⅴ類。主要污染指標(biāo)為總氮、總磷。太湖、巢湖處于輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，滇池處于重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

“三湖”水質(zhì)變化趨勢(shì)

2008年：二.全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況第14頁/共91頁

三峽庫區(qū)以Ⅱ、Ⅲ類水質(zhì)為主；

2004～2008年，三峽庫區(qū)水質(zhì)未發(fā)生明顯變化，庫區(qū)蓄水后水質(zhì)依然穩(wěn)定特殊區(qū)域水質(zhì)狀況三峽庫區(qū)水質(zhì)狀況二.全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況第15頁/共91頁2008年南水北調(diào)（東線）水質(zhì)狀況特殊區(qū)域水質(zhì)狀況監(jiān)測(cè)斷面：13個(gè)

Ⅰ~Ⅲ類：23.1%Ⅳ~Ⅴ類：53.9%

劣Ⅴ類：23.0%污染普遍。主要污染指標(biāo)：生化需氧量、氨氮和高錳酸鹽指數(shù)南水北調(diào)（東線）水質(zhì)類別比例二.全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量狀況第16頁/共91頁三.流域水污染控制思考思考之一各主要流域規(guī)劃實(shí)施中遇到難以協(xié)調(diào)的水污染焦點(diǎn)問題是常規(guī)規(guī)劃、執(zhí)法、管理體系難以協(xié)調(diào)的跨行政區(qū)域、跨部門、跨流域問題，必須要有強(qiáng)有力的高層次協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。第17頁/共91頁河南境內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉蓄水在閘壩調(diào)控方面的爭(zhēng)議淮河流域山東菏澤、臨沂污水出路與江蘇的爭(zhēng)議河南、安徽在來水質(zhì)量上的爭(zhēng)議

思考之一第18頁/共91頁圍繞哈爾濱飲用水源地保護(hù)，出現(xiàn)黑、吉兩省水污染責(zé)任的爭(zhēng)議，引發(fā)了給水部門和水利部門使用江水與水庫水源之爭(zhēng)松花江流域思考之一第19頁/共91頁海河流域河南、山西衛(wèi)河漳河污水與德州污水污染河北滄州、天津等水源地思考之一第20頁/共91頁長(zhǎng)江流域三峽工程2003年蓄水發(fā)電，使四川、重慶市水污染防治時(shí)間表提前10年，要求06年前重慶市必須完成污水處理廠10座，垃圾處理廠13座，同時(shí)要求重慶市重新定位發(fā)展目標(biāo)，調(diào)整城市功能，確保庫區(qū)水質(zhì)基本達(dá)II類。三峽庫區(qū)思考之一第21頁/共91頁三.流域水污染控制思考思考之二實(shí)現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施。流域發(fā)展模式是二十一世紀(jì)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)所在，各流域在防治污染的同時(shí)，必須解決好發(fā)展經(jīng)濟(jì)與生態(tài)保護(hù)環(huán)境的關(guān)系。第22頁/共91頁

2007年，我國(guó)GPD占全世界份額的5%，但物耗卻占全球的7.4%-40%。其中，單位GPD能耗為美國(guó)的4.3倍，是日本的11.5倍。第23頁/共91頁我國(guó)能源消耗與G-7國(guó)家水平比較資料來源：根據(jù)《2007年中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告》第24頁/共91頁我國(guó)主要耗水指標(biāo)與發(fā)達(dá)國(guó)家比較我國(guó)發(fā)達(dá)國(guó)家萬元GDP用水量（t）46513～91萬元工業(yè)增加值用水量（t）9519～85工業(yè)用水重復(fù)利用率（%）5585農(nóng)業(yè)GDP用水效益(美元/t)10.785.5第25頁/共91頁我國(guó)的城市污水治理比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了30～40年，在管網(wǎng)建設(shè)方面甚至晚了100多年。

污水處理設(shè)施建成以后，正常運(yùn)行的只有50%；有的污水處理廠污水處理率不足20%。

目前我國(guó)仍有80%的縣城沒有污水處理廠。第26頁/共91頁三.流域水污染控制思考思考之三實(shí)施污染物排放總量控制是保護(hù)和恢復(fù)我國(guó)流域水環(huán)境質(zhì)量的根本措施之一?！笆晃濉逼陂g，全國(guó)水環(huán)境管理實(shí)行容量總量控制，還需要在總量控制理論與技術(shù)方法方面進(jìn)行規(guī)范和完善，確保污染物總量控制制度在流域水環(huán)境管理中的科學(xué)實(shí)施。第27頁/共91頁在特定污染物、特定區(qū)域、有限時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)施污染物總量控制；強(qiáng)調(diào)污染源排放量的嚴(yán)格監(jiān)控制度和技術(shù)體系。部分國(guó)家實(shí)施：排污權(quán)市場(chǎng)交易、排污許可證制度。1、國(guó)外總量控制概念和方法：第28頁/共91頁“十一五”進(jìn)行以容量總量為基礎(chǔ)的總量核定工作。總量分配技術(shù)不完善、不規(guī)范，造成排污許可證制度不能全面建立和運(yùn)行?？偭勘O(jiān)控技術(shù)理論和方法尚不完善，難以對(duì)流域排污總量進(jìn)行有效監(jiān)督。國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃中，明確進(jìn)一步開展區(qū)域、流域的水污染物總量控制技術(shù)體系研究。2、國(guó)內(nèi)總量控制實(shí)施情況第29頁/共91頁流域水污染防治的特點(diǎn)一是涉及地域?qū)挘缍鄠€(gè)省域、市縣區(qū)域

二是河流(或湖泊)水文條件復(fù)雜，變化大

三是同一水體兼具多種功能

第30頁/共91頁流域水污染防治規(guī)劃的任務(wù)

站在全流域的角度，科學(xué)地劃分不同水體的功能，科學(xué)地分析水體的環(huán)境容量，合理利用水體的自凈能力，確定可行的污染物排放方案，提出水污染防治措施，以滿足流域內(nèi)各功能區(qū)對(duì)水質(zhì)的要求，促進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

概述府河第31頁/共91頁1第一節(jié)流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容和工作程序一、流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容提出水體功能區(qū)劃和水質(zhì)控制指標(biāo)

2

確定水質(zhì)超標(biāo)河段和主要污染物

3確定各河段主要污染物的環(huán)境容量

4確定各排污口的允許排污量

5預(yù)測(cè)污染治理費(fèi)用，提出最佳規(guī)劃方案

第32頁/共91頁二、流域水環(huán)境規(guī)劃的工作程序第一節(jié)流域水環(huán)境規(guī)劃的內(nèi)容和工作程序第一，綜合分析，找出主要問題。所需資料①

②

③④水文與水質(zhì)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，以及用水現(xiàn)狀污染源清單地圖水污染控制方法及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益資料

第33頁/共91頁黃浦江水系規(guī)劃地圖第34頁/共91頁第二，確定規(guī)劃目標(biāo)水量、水質(zhì)兩方面下手。

數(shù)學(xué)規(guī)劃法、模擬比較法。第三，選定規(guī)劃方法

清潔生產(chǎn)工藝，增加污水處理設(shè)施…第四，擬定規(guī)劃措施第35頁/共91頁第五，提出供選方案第六，規(guī)劃實(shí)施通過費(fèi)用—效益分析、方案可行性分析對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而為最佳規(guī)劃方案的選擇與決策提供科學(xué)依據(jù)。體現(xiàn)了規(guī)劃自身的價(jià)值與作用。第36頁/共91頁水體功能區(qū):是指水體使用功能所占有的范圍。第二節(jié)水環(huán)境功能區(qū)劃的基本原則和方法水環(huán)境功能區(qū)劃:是根據(jù)水體不同區(qū)段的自然條件、區(qū)域內(nèi)的用水需求，按照國(guó)家和地方的有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水體不同區(qū)段按其功能加以劃分，并確定其相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)。第37頁/共91頁水質(zhì)功能區(qū)分類水域環(huán)境功能執(zhí)行水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ類源頭水、國(guó)家自然保護(hù)區(qū)Ⅰ類Ⅱ類集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)，珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場(chǎng)等Ⅱ類Ⅲ類集中式生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)，魚蝦類越冬場(chǎng)、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)Ⅲ類Ⅳ類一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)Ⅳ類Ⅴ類農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域Ⅴ類《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）第38頁/共91頁。。。。地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值單位：mg/L第39頁/共91頁第40頁/共91頁上下游、區(qū)域間互相兼顧合理利用水體自凈能力和環(huán)境容量；與工業(yè)合理布局相結(jié)合；實(shí)用可行，便于管理等。

集中式飲用水源地優(yōu)先保護(hù)；優(yōu)質(zhì)水優(yōu)用及低質(zhì)水低用；一、水環(huán)境功能分區(qū)原則原則水環(huán)境功能分區(qū)應(yīng)遵循以下原則：第41頁/共91頁二、水環(huán)境功能區(qū)劃分的方法與步驟圖水環(huán)境功能區(qū)劃系統(tǒng)分析過程第42頁/共91頁

水環(huán)境容量是指水體在特定的環(huán)境目標(biāo)下所能容納污染物的量。一、水環(huán)境容量第三節(jié)水環(huán)境容量與水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)

定義第43頁/共91頁水環(huán)境容量指在給定水域的本底污染物濃度低于水質(zhì)目標(biāo)時(shí)，依靠稀釋作用達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能承納的污染物量指由于沉降、生化、吸附等物理、化學(xué)和生物作用，給定水域達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)所能自凈的污染物量。

決定因素？自凈容量稀釋容量+第44頁/共91頁

(1)自然水環(huán)境容量：以污染物在水體中的基準(zhǔn)值為水質(zhì)目標(biāo)，則水體的允許納污量稱為自然環(huán)境容量。其模型為：

(7～1)式中：E——水環(huán)境容量；ρB基——污染物在水體中的基準(zhǔn)值；ρB——污染物在水體中的背景濃度；V——水的體積；K自——水體自凈系數(shù)。(二)水環(huán)境容量分類1、按水環(huán)境目標(biāo)分類第45頁/共91頁式中：K標(biāo)—以技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為約束條件的社會(huì)效益參數(shù)；

ρB標(biāo)—污染物在水體中的標(biāo)準(zhǔn)值。(2)管理(或規(guī)劃)環(huán)境容量

以污染物在水體中的標(biāo)準(zhǔn)值為水質(zhì)目標(biāo)，則水體的允許納污量稱為管理環(huán)境容量。當(dāng)以水污染損害費(fèi)用與治理費(fèi)用之和最小為約束條件，規(guī)劃允許排污量時(shí)，稱為規(guī)劃環(huán)境容量。

(7-2)第46頁/共91頁2污染物性質(zhì)分312、按污染物性質(zhì)分類耗氧有機(jī)物的水環(huán)境容量有毒有機(jī)物的水環(huán)境容量重金屬的水環(huán)境容量第47頁/共91頁二、水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)水環(huán)境目標(biāo)

水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)

水總量控制目標(biāo)第48頁/共91頁第四節(jié)流域水污染控制規(guī)劃1、清潔生產(chǎn)工藝定義為對(duì)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品實(shí)施綜合防治戰(zhàn)略，以減少對(duì)人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。

水環(huán)境污染防治的途徑主要有兩種：一是減少污染物的排放，二是提高或充分利用水體的自凈能力。(一)減少污染物排放負(fù)荷一、水污染控制的技術(shù)措施第49頁/共91頁

對(duì)人為污染源排入環(huán)境的污染物濃度所作的限量規(guī)定，以達(dá)到控制污染源排放量之目的。2、濃度控制環(huán)保效果不好，為什么？第50頁/共91頁總量控制3

依據(jù)某一區(qū)域的環(huán)境容量確定該區(qū)域污染物容許排放總量，再按照一定原則分配給區(qū)域內(nèi)的各個(gè)污染源，同時(shí)制定出一系列政策和措施，以保證區(qū)域內(nèi)污染物排放總量不超過容許排放總量。第51頁/共91頁補(bǔ)充：總量控制負(fù)荷優(yōu)化分配

---將環(huán)境容量（允許排污量）不均等分配給各污染源。

分配方法數(shù)學(xué)優(yōu)化分配非數(shù)學(xué)優(yōu)化分配第52頁/共91頁非數(shù)學(xué)優(yōu)化分配(1)等比例分配

---以現(xiàn)狀排污量為基礎(chǔ)按相同削減比例分配允許排污量。第53頁/共91頁非數(shù)學(xué)優(yōu)化分配(2)排污標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)分配

---考慮各行業(yè)排污情況的差異，以“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)”所列的各行業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，按不同的權(quán)重分配各行業(yè)的容許排放量，同行業(yè)按等比例分配

如:《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中,BOD標(biāo)準(zhǔn),制糖業(yè):100mg/l;皮革業(yè):150mg/l.第54頁/共91頁(3)行政協(xié)商分配

---已知目標(biāo)削減量，根據(jù)環(huán)保管理人員了解的情況，和排污單位反復(fù)協(xié)商，由行政決策分配排污指標(biāo)。非數(shù)學(xué)優(yōu)化分配第55頁/共91頁數(shù)學(xué)優(yōu)化分配已知目標(biāo)削減量，通過各污染源削減方案的投資效益分析，按投資最小，污染物削減量最大的原則進(jìn)行排污總量的數(shù)學(xué)優(yōu)化分配。

第56頁/共91頁xj≥0數(shù)學(xué)優(yōu)化分配目標(biāo)函數(shù):約束條件:

第57頁/共91頁

建立污水處理廠是水環(huán)境規(guī)劃方案中應(yīng)考慮采用的重要措施。4、污水處理第58頁/共91頁(二）提高或充分利用水體納污容量

1、人工復(fù)氧借助于安裝增氧器來提高河水中的溶解氧濃度。

如：蘇州河綜合整治，嚗氣復(fù)氧，且成景觀。

蘇州河整治工程圖第59頁/共91頁2、污水調(diào)節(jié)在河流水量低的時(shí)期，用蓄污池把污水暫時(shí)蓄存起來，待河流水量高時(shí)釋放，可以更合理地利用河流的自凈能力來提高河流的水質(zhì)。3、河流流量調(diào)控提高河流的枯水流量成為水質(zhì)控制的一個(gè)重要措施。實(shí)行流量調(diào)控可利用現(xiàn)有的水利設(shè)施，也可新建水利工程。另：流域水資源規(guī)劃第60頁/共91頁南水北調(diào)第61頁/共91頁第62頁/共91頁二、水污染控制單元水污染控制單元是指源與水域組成的可操作實(shí)體。水域按不同使用功能劃分，源為排入相應(yīng)受納水域的所有污染源的集合。第63頁/共91頁(一)水污染控制單元的劃分①每個(gè)單元有單獨(dú)進(jìn)行評(píng)價(jià)、實(shí)施不同控制路線的可能；③在每個(gè)控制單元內(nèi)，污染物排放清單應(yīng)齊全，水域水質(zhì)控制斷面應(yīng)有常規(guī)監(jiān)測(cè)資料；

②針對(duì)不同的污染物、不同的保護(hù)目標(biāo)，同一地區(qū)可以有多種控制單元?jiǎng)澐址桨?，以適應(yīng)解決不同環(huán)境問題的需要，即對(duì)于不同的控制目標(biāo)，能夠有不同的控制單元與之對(duì)應(yīng)；

④各控制單元之間的相互影響，應(yīng)能通過污染物的輸入、輸出來定量表達(dá)，做到水量平衡、物質(zhì)量平衡。

劃分原則：第64頁/共91頁規(guī)劃

排污口最優(yōu)規(guī)劃是以各小區(qū)的污水處理廠為基礎(chǔ)，以總處理費(fèi)用最低為目標(biāo)，在水體水質(zhì)條件的約束下，尋求各處理廠處理效率的最佳組合，其數(shù)學(xué)模型為：1、排污口最優(yōu)規(guī)劃模型三、水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型第65頁/共91頁1、排污口最優(yōu)規(guī)劃模型第66頁/共91頁【補(bǔ)充例題】有三個(gè)化工廠①②③每天分別排放BOD5760t、110t和250t到河流，河流最后注入湖泊，如圖。根據(jù)環(huán)保要求，進(jìn)入湖泊的BOD5不超過315t/d。已知三個(gè)化工廠排放的BOD5到入湖口時(shí)的降解率分別為45%、30%、40%；三個(gè)化工廠BOD5處理費(fèi)用分別為1.25萬元/t、2.0萬元/t和1.75萬元/t。寫出既能達(dá)到湖泊污染物控制要求，又使總處理費(fèi)用最小的各廠處理效率的組合?；S2河流化工廠1化工廠3湖泊第67頁/共91頁化工廠2河流化工廠1化工廠3湖泊設(shè)化工廠①、②、③的氰化物處理率分別為x1、x2、x3，則三個(gè)化工廠的處理費(fèi)用之和為：

則目標(biāo)函數(shù)為：

MinZ=1.25×760x1+2.0×110x2+1.75×250x3

約束條件為：

第68頁/共91頁最優(yōu)規(guī)劃

均勻處理最優(yōu)規(guī)劃，以全區(qū)域的污水處理費(fèi)用最低為目標(biāo)，尋求污水處理廠的位置與規(guī)模的最佳組合。2、均勻處理最優(yōu)規(guī)劃第69頁/共91頁3、區(qū)域處理最優(yōu)規(guī)劃

區(qū)域處理最優(yōu)規(guī)劃是排放口處理最優(yōu)規(guī)劃和均勻處理最優(yōu)規(guī)劃的綜合。模型的目標(biāo)函數(shù)既是污水處理規(guī)模的函數(shù)，又是處理效率的函數(shù)。在區(qū)域處理最優(yōu)規(guī)劃中，既要尋求最佳的污水處理廠的位置和處理量，又要尋求污水處理廠處理效率的最佳組合。第70頁/共91頁4、模擬選優(yōu)規(guī)劃方案的模擬選優(yōu)與最優(yōu)規(guī)劃方法不同，它是先進(jìn)行污水輸送與處理設(shè)施規(guī)劃，提出幾種可供選擇的規(guī)劃方案，然后采用水質(zhì)模型，計(jì)算各種方案中污水排放后水域控制斷面的水質(zhì)，找出比較好的方案。這種方法選優(yōu)的結(jié)果，在很大程度上取決于規(guī)劃人員的經(jīng)驗(yàn)，因此，采用模擬選優(yōu)方法時(shí)，要求盡可能多提出一些初步規(guī)劃方案，以供篩選。第71頁/共91頁四、規(guī)劃方案的綜合評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)方案一般從水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)的可達(dá)性、污水處理投資的可行性兩個(gè)方面進(jìn)行。1、水環(huán)境目標(biāo)的可達(dá)性水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)的可達(dá)性，可利用已建立的水質(zhì)模型，對(duì)各個(gè)方案實(shí)施可能對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的影響進(jìn)行模擬，來檢驗(yàn)規(guī)劃方案是否能達(dá)到預(yù)定的水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)。第72頁/共91頁2、污水處理投資的可行性按環(huán)保投資占國(guó)民生產(chǎn)總值比例，占工業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)投資比例來估算投資能否得到落實(shí)。國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)污染治理投入占國(guó)民生產(chǎn)總值的比例達(dá)到1％～1.5％時(shí)，才能基本控制環(huán)境污染；提高到2％～3％時(shí)，才能改善環(huán)境質(zhì)量。目前我國(guó)這一比例在1.6％左右。應(yīng)考慮社會(huì)投資第73頁/共91頁——邕江水環(huán)境綜合整治規(guī)劃第五節(jié)流域水環(huán)境規(guī)劃案例邕江是過境河流郁江在南寧市的一段，穿越南寧市城區(qū)中心，為南寧市最大河流。邕江河段全長(zhǎng)133.8km，流域面積6120km2，是南寧市城市及工農(nóng)業(yè)的主要水源，也是通向市內(nèi)外的航運(yùn)干線。第74頁/共91頁

一、明確問題邕江水域具有集中式生活飲用水水源、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉、航運(yùn)、漁業(yè)、娛樂和納污等功能。隨著南寧市實(shí)行沿海開放城市政策，經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較快，工農(nóng)業(yè)用水和生活用水也不斷增加。除市區(qū)固定用水人口80萬、非農(nóng)業(yè)用水人口74萬外，還有一定數(shù)量的流動(dòng)人口。因此，集中式生活飲用水水源成為邕江南寧段的首要功能。此外，隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，污水量會(huì)越來越多，納污也成為邕江的重要功能。如何協(xié)調(diào)不同層次的用水需求，是規(guī)劃面臨的主要任務(wù)。第75頁/共91頁二、確定規(guī)劃目標(biāo)與水域功能區(qū)劃分規(guī)劃的總體目標(biāo)，是保證邕江達(dá)到多種水體功能。為此，首先需要進(jìn)行水體功能的劃分。根據(jù)水域功能區(qū)劃的依據(jù)、原則、方法與步驟，以及邕江水質(zhì)現(xiàn)狀、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的要求，將邕江水域的功能劃分為五大類：心圩江以上流域?yàn)棰蝾?，心圩江至二坑為Ⅱ～Ⅲ類，大坑至青秀山風(fēng)景區(qū)為Ⅲ類，青秀山至蓮花為Ⅱ～Ⅲ類，蓮花至六景為Ⅲ類，邕江各支流、心圩江、竹排沖為Ⅲ～Ⅳ類，大坑、二坑、水塘江為Ⅳ～V類，良鳳江為Ⅲ類，八尺江為Ⅲ～Ⅳ類?？刂聘骱佣嗡|(zhì)達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，是規(guī)劃的具體目標(biāo)。第76頁/共91頁三、確定規(guī)劃方法1、混合區(qū)劃分規(guī)劃中常用的混合區(qū)標(biāo)準(zhǔn)有兩類，一類是面積控制標(biāo)準(zhǔn)，另一類是距離控制標(biāo)準(zhǔn)，后者應(yīng)用較廣泛。距離控制標(biāo)準(zhǔn)允許排污口下游若干距離內(nèi)水質(zhì)超標(biāo)，允許距離的長(zhǎng)短，視河段的功能和所處位置的重要性而定。邕江混合區(qū)的劃分采用距離控制標(biāo)準(zhǔn)。以竹排沖河段為例，由于數(shù)十千米范圍內(nèi)無集中供水水源吸水口，排污口下游2000m處的岸邊污染物最大濃度達(dá)到功能區(qū)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)即可滿足要求。第77頁/共91頁2、水質(zhì)模型與水質(zhì)指標(biāo)的確定南寧市污水是通過幾條排污溝流人邕江的，因此，控制排污溝與邕江入口處的排放量是水污染控制的關(guān)鍵。污水排放有兩種方式，一是通過工程措施使斷面均勻混合排放，二是岸邊直接排放。前者的控制排放量可通過全江段一維模型進(jìn)行計(jì)算，后者的控制排放量可通過污染帶模型進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)南寧市水系分布特點(diǎn)，確定可能納污點(diǎn)為馬巢河口、可利江口等(共10個(gè))。根據(jù)邕江的污染特點(diǎn)，確定代表性水質(zhì)指標(biāo)為COD和BOD5。第78頁/共91頁四、擬定規(guī)劃措施首先采取措施保護(hù)飲用水源。邕江上已有四座飲用水廠，其中，凌鐵水廠處在水質(zhì)較差的支流大坑入口下游、亭子沖入口對(duì)面，受污染威脅較大，水質(zhì)較差。擬對(duì)排人大坑支流的污水采取截流措施，將污水引至下游，經(jīng)處理后排入邕江；亭子沖入口的污染帶形成的原因，是南寧電廠的鍋爐沖灰水、南寧制糖廠和造紙廠的工業(yè)廢水污染所造成。擬采取工程措施，要求削減其排污量。為滿足水體其他功能要求，擬通過各個(gè)河段的水環(huán)境容量的計(jì)算，確定相應(yīng)污染源的污染物削減量。

第79頁/共91頁五、計(jì)算水環(huán)境容量與提出供選方案(一)水文條件設(shè)計(jì)江段水文條件是決定河道稀釋自凈能力的主要因素。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用保證率為90％的最小月平均流量作為計(jì)算條件，同時(shí)選用保證率為50％的年均流量作為比較研究的計(jì)算條件。邕江南寧站90％保證率最小月平均流量為170m3/s，50％保證率年均流量為1330m3/s。第80頁/共91頁BOD5模型采用S—P模型：(1)BOD5約束：(二)允許排放量的計(jì)算1、斷面均勻混合允許排放量的計(jì)算(7—8)

式中：L——河水中t時(shí)刻的BOD5濃度，mg/L；L0——初始斷面BOD5濃度，mg/L；t——河水流經(jīng)一定距離花費(fèi)的時(shí)間(t=距離/流速)，當(dāng)流速穩(wěn)定時(shí)，表征河水流經(jīng)的距離，d；Kd——河水中BOD5衰減(耗氧)速率常數(shù)，d-1。第81頁/共91頁

要求距納污斷面最近的下游水質(zhì)控制斷面的BOD5最大濃度(L)不能超過要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值，可得L0，max，并由式：W+qv,s，Ls=L0,max(qv,s+qv,w)，求得允許排放量W(式中，qv,s為上游來水量；Ls為上游來水BOD5濃度；qv,w為污水量；W為BOD5允許排放量)。第82頁/共91頁(2)DO約束：根據(jù)L0,max，由下式計(jì)算：

(7—9)式中：O——河流中t時(shí)刻的溶解氧濃度，mg/L；Os——飽和溶解氧濃度，mg/L；O0——河段起始斷面的溶解氧濃度，mg/L；DO0——河段起始斷面的氧虧值，DO0=Os—O0，mg/L；Ka——河流復(fù)氧速率常數(shù)，d-1。計(jì)算控制斷面的DO值OL，若OL<DO0(溶氧水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))，則減小L0