水环境容量完整版.ppt

基本概念研究意义计算方法数学模型计算案例参考文献 基本概念 水环境容量影响因素：水域特性 水域特性是确定水环境容量的基础，主要包括：几何特征（水深、体积等）；水文特征（流量、流速、降雨、径流等）；化学自 净能力（氧化、水解等）；生物降解（光合作用、呼吸作用）；物理自净能力（挥发、扩散、稀释、沉降、吸附）。环境功能要求 不同的水环境功能区水质要求不同，水质要求高的水域，水环境容量小；水质要求低的水域，水环境容量大。污染物质 不同污染物本身具有不同物理化学性质和生物反应规律，不同污染物具有不同的环境容量，但具有一定的相互联系与影响。排污方式 其他条件相同时，集中排放的水环境容量比分散排放小，瞬时排放比连续排放小，岸边排放比河心排放的水环境容量小。基本概念 基本概念水环境容量与纳污能力纳污能力：在设计水文条件下，某种污染物满足水功能区水质目标要求所能容纳的该污染物的最大数量。——《水域纳污能力计算规程》（GB/T 25173-2010）纳污能力是最严格水文条件下的水环境容量，水环境容量具有动态特征，纳污能力可理解为水环境容量的最小值，更多体现管理意义。纳污能力通过枯水流量条件计算得出，难以关注汛期水质达标要求；水环境容量以水质目标达标为目的，考虑不同时期的水文条件，将各种类型污染源纳入分析体系。 水环境容量定义：水环境容量是指水体环境在规定的环境目标下所能容纳的污染物数量。——张永良《水环境容量基本概念的发展》 在给定水域和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许排污量，称作水环境容量。——《全国水环境容量核定技术指南》环境容量是一个变量，由基本环境容量（差值容量）和变动环境容量（同化容量）两部分组成。 基本环境容量指某环境单元的环境标准值与环境本底值之差，变动环境容量指该环境单元的自净能力。——王华东、夏青《环境容量研究进展》 水环境容量=稀释容量+自净容量基本概念 基本概念水环境容量与水环境承载力水环境承载力 狭义：水环境承载力即指水环境容量； 广义：包括水环境容量、水资源（水量）承载、生态承载及社会经济承载。——杨维、刘萍等《水环境承载力研究进展》，彭静等《广义水环境承载理论与评价方法》 研究意义2. 研究意义水环境容量研究水环境容量，分析现状水体水质情况，反映具体污染问题，针对污染较严重的水体根据具体情况采取总量控制、增加河流生态补水或加快截污工程建设等措施，对水环境规划提供重要依据。水环境容量是污染物总量分配和实现流域水质目标管理的重要理论依据，研究水环境容量对水环境管理、优化资源与环境配置、区域的可持续发展具有重要意义。2. 计算方法3. 计算方法3.水环境容量确定性方法不确定性方法公式法模型试错法线性规划法随机规划法概率稀释模型法未确知数学法系统最优化法①②③④⑤机理性水质模型限制性条件要求 计算方法3.公式法：基于水环境容量定义及水环境数学模型建立一定条件下的水环境容量计算公式，是其他计算方法的基础。 又称“水环境容量模型法”。模型试错法：使各河段达到水质标准上限的污染物的量即为这一河段的环境容量，将各河段的环境容量求和即为总的水 环境容量。系统最优化法： 主要是线性规划法和随机规划法。基于水动力水质模型，建立污染物排放与水质标准之间的关系，以各河段都满足规定水质目标为约束方程，运用最优化方法求解最大污染负荷，将各段污染源允许排放负荷加和即得。概率稀释模型法：根据来水流量、排污量、排污浓度等随机波动性，运用随机理论对河流下游控制断面不同达标率条件下环境容量进行计算。未确知数学法： 将水体水环境系统参数定义为未确知的参数，结合水环境容量模型，建立水环境容量计算未确知模型，计算水环境容量的可能值及可信度，进而求得水环境容量。 计算方法方法对比：3.计算方法应用水域污染物类型优点缺点公式法河流、湖泊、水库、河网、流域、河口可降解有机物、营养盐、重金属工作量小，应用最广。精度较低，不能用于计算动态水环境容量。模型试错法河流、河网、湖泊、海湾可降解有机物、营养盐计算精度高工作量大，研究与应用较少。系统最优化法河流、湖泊、水库、河网、流域、河口可降解有机物、营养盐、酚类精度高，适应范围广。计算复杂，优化结果可能不可行。概率稀释模型法河流可降解有机物、营养盐、重金属、石油类、酚类结果更接近真实水体情况。水文、水质数据需要长期检测数据。未确知数学法河流、湖泊、水库可降解有机物、营养盐充分考虑各类参数的不确定性研究时间短，应用较少。小结：在我国，公式法是应用最广泛的方法，系统最优化法尤其是线性规划法是水环境容量的主流计算方法，不确定性方法研究应用较少，而欧美国家以更接近真实情况的随