课件-(1绪论-张成)

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1、1,水环境规划与管理,2012.02,2,课程简介,课时安排：48课时教学 教材选取:水环境保护，雒文生、李怀恩主著，中国水利水电出版社。 参考文献：水环境评价与规划，陈晓宏，江涛，陈俊合 编，中国水利水电出版社。 考试考核: 闭卷考试,3,第一章 绪论,1 水环境 2 水环境系统 3 水环境规划 4 水环境规划的内容和类型,什么是环境？,4,5,1.1水环境,环境：在环境科学中，环境指围绕着人群的空间，及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种自然环境要素和社会环境要素的总体。 按照环境要素可以把自然环境分为：大气环境、水体环境、土壤环境、生物环境、空间环境等。 水环境：是指自然界中水的形

2、成、分布和转化所处空间的环境。是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。也有的指相对稳定的、以陆地为边界的天然水域所处空问的环境。,6,水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。 水环境现状： 全世界每年有4500亿吨废水流入水体，每分钟有8.5万吨废水流入江、河、湖、海。 2000年我国废水总排放量415亿吨，660多个城市污水排放量221亿吨，城市生活污水处理率还不到10%，污染我国141条江河和地下水，有63%的城市饮用水资源受到不同程度的污染。由于我国水资源开采过量，浪费惊人，工业污染严重，加剧了水资源危机。全国660多

3、个城市有300多个城市缺水，为解决缺水需投入资金1200亿元。我国已被联合国列为世界最贫水的12个国家的前列。,1.1 水环境,7,8,9,10,11,1.2 水环境系统,引起水体污染的物质？,12,13,热污染、放射性污染、表观污染,物理性的,化学性的,生物性的,属性分类,酸碱污染、重金属污染、非金属污染、农药污染、油类污染,病菌污染、藻类污染,按污染来源分类,14,面源污染,流域面上的径流污染，如泥沙、农药、化肥等,点源污染,有固定排放口的污染源，如工业废水和城镇生活污水,水环境保护工程,水环境的监测、调查与试验 污染负荷预测 污染时空变换情况预测 水环境质量评价 水环境保护规划 水环境保

4、护管理,15,我们的目标是,16,17,1.3 水环境规划,环境规划：是人类为使环境与经济社会协调及可持续发展而对自身活动和环境所做的时间和空间的合理安排。 主要内容是合理安排人类自身活动和环境。其中既包括对人类经济活动提出符合环境保护需要的约束要求，还包括对环境保护和建设做出的安排和部署。 环境规划的目的在于调控人类自身的活动，减少污染，防止资源破坏，从而保护人类生活、经济和社会持续稳定发展所依赖的基础环境。,18,规划与管理的内在联系 环境规划制定的功能区划、质量目标、控制指标和各项措施以及工程项目给人们提供了环境保护工作的方向和要求，可以指导环境建设和环境管理活动的开展，对有效实现环境科

5、学管理起着决定性作用。,1.3 水环境规划,19,环境规划与其他规划的关系： 环境规划与国民经济和社会发展规划 环境规划与经济规划 环境规划与国土规划 环境规划与城市总体规划,1.3 水环境规划,20,环境规划与国民经济和社会发展规划,国民经济和社会发展规划是国家或区域在较长一段历史时期内经济和社会发展的全局安排。 它规定了经济和社会发展的总目标、总任务、总政策以及发展的重点、所要经过的阶段、采取的战略部署和重大政策与措施。防治环境污染、保持生态平衡，是国民经济和社会发展发展规划中所涉及的重点内容之一。 http:/ 一是人口与经济部分，如人口密度、素质、经济的规模及生产技术水平等； 二是生产

6、力的布局和产业结构，他对环境有着根本性的影响和作用； 三是经济发展产生的污染，尤其是工业污染，这始终是环境保护的主要目标； 四是国民经济能够给环境保护提供多少资金，这是确保核实现环境保护目标的重要保证。,环境规划与国民经济和社会发展规划,22,环境规划与经济规划,经济规划是按照地域经济的相似性和差异性，对全国各地区进行战略划分和战略布局，构成具有不同地域范围、不同内容、不同层次和格局特色的经济区，如农业区、林业区、城市关联区、流域地区或工农业综合发展地区等等。,23,环境规划是进行经济区划战略布局和划分的补充和完善，利于经济区合理开发利用资源，利于经济区原料基地、生产基地合理安排和建设，利于经

7、济区形成工业生产链，利于资源优势、经济优势的发挥和形成，促进经济区域内经济社会、环境协调可持续发展。,环境规划与经济规划,24,环境规划与国土规划,国土规划是对国土资源的开发、利用、治理和保护进行全面规划。它的主要内容包括土、水、矿产和生物等资源的开发利用；工业、农业、交通运输业的布局和地区组合与发展；环境保护、以及影响地区经济发展的要害问题的解决等。 主要是进行自然资源和社会资源合理开发的战略布局，包括对重大建设项目的可行性研究，但不涉及具体安排。,25,环境规划是国土规划的重要组成部分，为国土资源的合理开发利用、国土环境综合整治，提供技术支持和科学依据。 国土规划是经济建设综合开发方案性的

8、规划，从这一方面说，它正是给国民经济长远计划和环境规划提供可靠的依据。,环境规划与国土规划,26,环境规划与城市总体规划,城市总体规划是为确定城市性质、规模、发展方向，通过合理利用城市土地，协调城市空间布局和各项建设，实现城市经济和社会发展目标而进行的综合部署。 城市是人与环境之间矛盾最为突出和尖锐的地方，因而城市总体规划必须包括城市环境保护这一篇章。,27,水环境规划：是以水（河流、湖泊水库、地下水、海洋）为对象的环境规划，是环境规划的主要组成部分。具体是指在把水视为人类赖以生存和发展的环境资源条件的前提下，在水环境系统分析的基础上，摸清水质和供需情况，合理确定水体功能，进而对水的开采、供给

9、、使用、处理、排放等各个环节做出统筹安排和决策。 环境规划是在一定条件下的优化，必须符合特定历史时期的技术、经济发展水平和能力。,1.3 水环境规划,28,1.4 水环境规划的内容和类型,内容及步骤： 类型和层次：水污染控制系统规划（或称水质控制规划）和水资源系统规划（或称水资源利用规划）。前者以实现水体功能要求为目标，是水环境规划的基础；后者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。,29,1.4 水环境规划的内容和类型,流域规划：是在一个流域范围内确定水污染控制的战略目标，包括环境质量目标和经济目标。流域规划是高层次的规划，要求相应

10、的高层次的有关部门主持。 区域规划：是指流域范围内具有复杂的污染源的城市或工业区的水污染控制规划，他是在流域规划的指导下进行的。 设施规划：设施规划的目的是按照区域规划的结果，选择合理的污水处理设施，所选的污水处理设施要满足污水处理率的要求，又要使污水处理的费用最低。,30,第二章 水环境规划的理论基础,1 水环境容量 2 水环境区划 3 水体中主要污染物指标及其危害 4 水文循环中水的污染与自净 5 水环境承载力 6 水环境污染控制规划模型,31,2.1 水环境容量,水环境容量基本概念 水环境容量计算步骤 水环境容量计算方法,32,水环境容量基本概念,（1）水环境容量定义： 水环境容量源于环

11、境容量，是指一定水体在使用功能不受破坏条件下所容纳污染物的最大量。通常将在给定水域范围和水文水力条件，给定排污地点与方式，给定水质标准等条件下，水域的允许纳污量（或排污口最大排放量）拟作水环境容量。 在理论上，水环境容量是水体自然特征参数和社会效益参数的多变量函数，可用函数关系表达为：,这个概念基于水体自净能力的存在,33,水环境容量基本概念,Wc=f(Cp,S,L,Q,Qe,t) 其中： Wc水环境容量或允许纳污量，用污染物浓度乘水量表示，也可用污染物总量表示； Cp水体中污染物的背景浓度； S水质标准； Q,Qe水体流量和污水排放量； L，t距离和时间。,34,水环境容量基本概念,容量的大

12、小与水体特征、水质目标和污染物特征等有关。 水体特征与水环境容量：水体几何参数（形状、大小）、水文参数（流量、流速、水温）、地球化学背景参数（PH值、硬度、污染物的背景值）、物理自净（挥发、稀释、扩散、沉降、分子态吸附等）、物理化学自净（离子态吸附）、化学自净（水解、氧化、光化学等）、生物降解（氧化还原、水解、光合作用等）。显然，这些自然参数决定着水体对污染物的扩散稀释能力和自净能力，从而决定着水环境容量的大小。水环境容量是水体自然特征参数的函数。,35,36,水环境容量基本概念,水质目标与水环境容量：水体对污染物的纳污能力是相对于水体满足一定的使用功能而言的。水的用途不同，允许存在于水体的污

13、染物量也不同。我国将地面水质标准按用途分为五类，每类水体允许的标准影响着水环境容量的大小。另外，我国各地自然地理条件差异较大，经济技术水平也不同，因此各地应从实际出发，建立自己切实可行的水质目标。水质标准的建立与水质目标的确定均带有明显的地方性、社会性。因此，水环境容量又是社会效益参数的函数。,37,水环境容量基本概念,水污染特性与水环境容量：一方面，污染物本身所具有的物化特性和水体中的含量不同，水体对污染物的自净作用就不同；另一方面，不同污染物对水生生物的毒性作用及对人体健康的影响不同，允许存在于水体中的污染物量也不同。所以，针对不同的污染物有不同的水环境容量。 除以上三种因素以外，还与污染

14、物的排放位置和方式密切相关，当排污较集中时，水环境容量就相应较小；当排污位置分布均匀时，有较大的水环境容量。,38,水环境容量基本概念,（2） 水环境容量的分类： 理想水环境容量（绝对水环境容量）：即以水域的原始本底值或以清洁本底值（表示在最清洁状态下的水质）与环境标准对照，用以反映未受人类活动影响水域的自然纳污能力。这种水环境容量是水域环境容量的最大值。 现状水环境容量：指根据水域的水质现状，估算它在达到环境标准时，所能容纳的污染物数量。,39,水环境容量基本概念,可优化利用的水环境容量：即通过水质规划、优化决策计算，对整个水域的点污染源进行合理安排，所能利用的水环境容量。在优化决策中，由于

15、附加了费用函数，增加了经济约束、社会条件约束，其结果更符合实际。,40,水环境容量基本概念,（3）水环境容量基本特征：资源性、区域性和系统性 资源性：自然资源是指为满足人类的生活和生产需要而被利用的一切自然物质和能量。水环境容量也是一种自然资源，因为他具有降解水中污染物的动能、化学能和生物能。既然是资源就有价值。水环境容量的价值体现在：通过所包含对污染物缓冲作用的潜能，水体中即使具有一定的污染物也能满足人类生活和生产活动的需要；可以部分地替代人工污水处理，减轻污水处理的负担，从而降低水污染治理的投资。 水环境容量是一种有限的可再生自然资源，一旦污染负荷超过水环境容量，其恢复将十分缓慢和艰巨。,

16、41,水环境容量基本概念,区域性：由于受到各类不同区域水文、地理、气象条件等因素的影响，不同水域对污染物的物理、化学和生物净化能力存在明显差异。 系统性：河流、湖泊等水域一般处于大的流域系统中，水域与陆域、上游与下游、左岸与右岸构成不同尺度的空间生态系统。因此，在确定局部水域水环境容量时，必须从流域角度出发，合理协调流域内各水域的水环境容量。一个城市、一条支流是流域系统中的一个要素，水环境容量既要考虑本区域条件，同时也要兼顾流域整体特征。,42,水环境容量计算步骤,（1）水环境容量计算步骤：,43,水环境容量计算步骤,（2）设计条件： 计算单元：以水环境功能区为基本单元，以水环境功能区上、下游界面或常规检测断面作为节点。在计算水环境容量时，可以把整条河流作为一个整体进行计算，将各水环境功能区作为