流域环境管理论文..docVIP

基于水环境容量测算和排污交易政策的流域跨界管理对策 摘要：近年来随着水污染状况的日益严重，各种跨界水污染的纠纷不断。本文先简单介绍流域环境管理现状，跨界水污染纠纷，另外，着重介绍通过对水环境容量的研究，包括研究的内容，进展，模型的建立过程，给出特定的数学模型，用来计算在一段流域之内能容纳的污染物的量，也就是在一段河流的自净范围内的纳污量，从而给各个跨省流域包括的省一些指导性的建议，研究如何控制总量的排放，更好的利用水环境容量这个资源，减少纠纷。另外，依据某段河流的水环境容量，可以在各省控制总量，减少跨省纠纷的基础上，进行各个企业的排污量合理分配，并且可以实施排污权交易政策，既保证污染物总量不超标，有又保证水环境容量合理利用。 关键词：流域管理 水环境容量 水污染总量控制 排污权交易 引言：我国是一个国土辽阔的国家，河流众多，其中包括松花江流域，辽河流域，海河流域，淮河流域，黄河流域，长江流域，珠江流域，太湖流域，巢湖流域，滇池流域等主要流域和一些内陆流域，其中，跨界河流不在少数，几乎所以国家重点监测流域都有跨界，以黄河为例，黄河发源于青海省青藏高原的巴颜喀拉山脉北麓约古宗列盆地的玛曲，呈“几”字形。自西向东分别流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南及山东9个省、市、自治区，最后流入渤海。位于浙江长兴和安徽广德的交界处流域，指由分水线所包围的河流集水区。分地面集水区和地下集水区两类。如果地面集水区和地下集水区相重合，称为闭合流域；如果不重合，则称为非闭合流域。平时所称的流域，一般都指地面集水区流域内所有河流、湖泊等各种水体组成的水网系统，称作水系。其中，水流最终流入海洋的称作外流水系，如太平洋水系、北冰洋水系；水流最终流入内陆湖泊或消失于荒漠之中的，称作内流水系]: （1） 在C(0)=C0的初值条件下得到托马斯模型的积分： （2） 式中，C(x)、C0为x＝x、x＝0处河水各水质指标浓度（mg/L）；x为到排污口（x＝0）的河水流动距离（m）；u为河水平均流速（m/s）；k1，k3分别是各水质指标衰减系数和沉浮系数（d－1）。 2.2模型的建立 水环境容量的计算分为段首控制，段尾控制，功能区段段末控制。 段首控制中的段是指沿河任何两个排污口断面之间的河段，而段首则是指各段的上游第一个排污口断面。段首控制就是控制上游断面（也即段首）的水质达到功能区段的要求，那么由于有机物的降解，则在该段内的水质处处达到或高于功能区段的控制指标。 段尾控制中段的划分与段首控制相似，只是段的控制断面在下游的排污口断面，亦即段尾。段尾控制的目的在于让水质在各段末达到功能区段水质标准，那么我们可以反推出该段段首处的环境容量。 功能区段段末控制就是在功能区段的最末断面控制水质。这里的段末常常是特定功能区段的段首。方法的实质是控制功能区段最终断面，而不是考虑段内水质变化是否超标。 由于跨界流域水污染需要上游省份的河流段末端水质达到下游河段所在省份的水质要求的标准，因此，需要末端控制其水质，选取第二种模型进行测算其容量，即段尾控制模型。 在段尾控制水环境容量计算中，功能区段全段水质低于水质要求，但考虑到降解能力很低，而且各小段较短，超标不会太高，因此水质超标很小。功能区段内小段的划分如图3所示。 图3 功能区段内各小段的划分 下面就段尾控制的水环境容量计算进行分析。类似于段首控制，功能区段段 首的稀释容量为： (3) 式中，E0为功能区段段首的稀释容量（t/d）；Cs为功能区段水质标准（mg/L）； Q0、C0分别代表来水的流量（m3/s）及浓度（mg/L）。 功能区段内任意一段的容量计算如图4所示。由于控制断面在段末，那么可由段末按降解曲线（如图4中A、B所示）发推到段首，即可求得段首处的环境容量，如图4中的C、D所示。 （4） Ei为第i个断面处的环境容量（t/d）；qi为第i个断面处的排污流量（m3/s）；Qi为混合后干流流量；Qi+1为第i+1个断面前的干流流量（m3/s）；qi+1是第i+1个断面处的排污流量（m3/s）。 第i-1段浓度衰减曲线；B.第i段浓度衰减曲线； C.第i-1断面的环境容量；D.第i断面的环境容量 图4 段尾控制容量计算示意图 功能区段内所具有的总环境容量为： （5） 简化（5）式得： （6） 对于水环境容量的计算： (7) 利用倒代换，令t=1/n，则上式变为：