一维环境质量基本模型
环境数据处理与数学模型课件 11-环境质量基本模型
kt
断面面积 A 4 Dxt 4Dxt
2 一维模型推导与求解
非稳态解析解
例题：瞬时向河流投放示踪剂溶液，其中含红色染料5kg，在起始断面处竖 向完全混合。假定河流宽度为10m，水深0.5m，河流流速ux=0.5m/s，纵向弥 散系数为Dx=0.5m2/s，试求投放点下游500m处的染料浓度时间过程线。已 知染料在试踪剂实验时间段内不降解，即k=0。
1 弥散 分散运动
由于横断面上实际的状态（如流速）分布不均匀与实际计算中采用
断面平均状态（如流速）之间的差别引起的分散现象
弥补由于采用状态的空间平均值所形成的计算误差
使用Fick第一定律进行描述
I
3 x
Dx
C x
,
I
3 y
Dy
C y
,
I
3 z
Dz
C z
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
时间平均浓度的空间 平均值
➢ 等式右边的负号表示弥散的方向是污染物浓度梯度的负方向 ➢ 弥散系数Dx Dy Dz在各个方向上不相同，表示弥散也是各向异性的
环境质量基本模型：反映污染物质在环境介质中运动的基本规律的数学模 型
模型表征了污染物在介质中运动的基本规律
➢ 随着介质的迁移运动 ➢ 污染物在介质中的分散运动 ➢ 污染物的衰减与转化
基本假设
➢ 污染物能够与环境介质相互融合，污染物质点与介质质点具有相同的流体力学特 征，可以将污染物质点当做介质质点进行研究
2 环境质量基本模型
推导环境质量基本模型的理论基础——质量守恒 推导环境质量基本模型的基本单元——流体微元
源Source
累积 Accumulation
汇Sink
任意时刻 “累积=源-汇”
3第三章环境质量评价的数学模型(102)
• • • • •
PSO2=0.09/0.06=1.5 PNO2=0.044/0.08=0.55 P可=0.071/0.1=0.7 P降=7.15/8=0.89 P平均=0.91
地表水环境质量评价方法
1、一般水质因子常用单项指数法(标准指数法)（除PH、DO外）
• •
式中:Sij：标准指数
C S C
um (1) 环境质量的因素集合 U u1 , u2 ,...... 选择 m 个污染物考核因子，按照一定的顺序进行排列，便形 成了因素集合。环境质量的因素是一个具有m 个元素的向量。 这里的污染物因子在进行测定时会有不同的数值，污染物因 子可能取值的全体，构成了环境质量的因素论域上的向量空 间。 V v1 , v2 ,...... vn (2) 环境质量的评语集合 环境质量的评语集合是指在进行环境质量评价时使用的环境 质量标准。环境质量标准应该用矩阵来表示，因为评价标准 对 m 个污染物因子，均分别规定了 n 个分级的标准值。 a a a u (例如 A I 个污染因子 ...... COD), ai 为隶属度,表示该污染因子对环境 i为第 写作 污染的作用。 u u u (3) 因素与评语之间的关系矩阵 R (4) 因素论域上的模糊子集 bn b1 b2 B ...... 1级 2级 n级 (5) 评语论域上的模糊子集
• 主要针对环境中的非污染生态因子进行评价，因为 生态因子的地域性很强，很 难在大范围内制定统一 的国家标准。 • Pi值越大，环境质量就越好；越小，环境质量越差。
4、采用环境质量相对百分数作为单因子评价指数 • 用于景观生态学评价和生物多样性评价 ； 如景观多样性指数（H）： H=－∑（Pi· lnPi）
p
max pi ( 1 pi ) n
河流水环境容量一维计算模型分析
河流水环境容量一维计算模型分析在一定水文设计条件和水质目标前提下，根据一维河流水质模型理论，探讨不同控制断面和排污口位置下的河流水环境容量的计算方法。
在计算水环境容量时，对于长度较短的河段，排污口均匀概化和中点概化差异不大；对于长度较长的河段，排污口均匀概化比中点概化更接近实际情况。
段首法最为严格，适于经济发达地区、水源地或旨在改善水质的区域；段尾法次之；功能区末端控制法要求达到的环境目标值更低。
标签：水环境容量；排污口概化；段首控制法；段尾控制法水环境容量是指某一水环境单元在特定的环境目标下所能容纳污染物的量，也就是环境单元依靠自身特性使本身功能不至于破坏的前提下能够允许容纳的污染物的量[1]。
其大小与水环境功能目标、水体特征、污染物特性及排污方式相关。
通常以单位时间（如：一年）内水体所能承受的污染物排放总量表示。
水环境容量也可称为水域的纳污能力。
1 计算流程在计算水环境容量时一般按以下流程：（1）调查收集水环境功能区的基本资料并分析整理；（2）调查分析水环境功能区的水质状况；（3）调查分析沿河排污口的位置分布、排污负荷等具体情况；（4）调查水环境功能区水文参数；（5）确定水体的水质目标；（6）选用适当的计算模型，计算水域的环境容量；（7）分析、验证计算结果的合理性。
2 计算模型根据所采用的水质数学模型维数的不同，水环境容量计算模型可分为零维模型、一维模型和二维模型。
其中零维模型主要适用于污染物均匀混合的小型河流及河网流域；一维模型主要适用于河道宽深比不大，在较短时间内污染物质能在横断面上均匀混合的中小型河流；二维模型主要适用于河道宽度较大，河流横向距离显著大于垂向距离，在横断面上污染物分布不均匀的河流，或者宽度虽然不大，但是存在如鱼类的洄游通道等特殊功能需求的河流。
以下将重点讨论河流非持久性污染物的一维水环境容量计算模型。
一维稳态水质模型：式中C1为排污口废水浓度，mg/L；q为废水量，m3/s；C0为上游河水浓度，mg/L；Q0为流量，m3/s；K为水质降解系数，1/d；x为距排污口的距离，m；u 为流速，m/s。
环境质量评估方法与模型建立
环境质量评估方法与模型建立随着经济的发展和人口的增长，环境问题日益引发人们的关注。
环境质量是可持续发展的基础，而环境质量评估就是衡量环境质量变化程度的方式。
本文将介绍一些环境质量评估的方法与模型建立。
一、常规环境质量评估法常规环境质量评估法是目前环境质量评价中常见的一种方法，包括车间环境质量评价、城市环境质量评价等。
这种方法通过对环境质量影响因素进行分析，对环境各项指标进行检测并分析数据，进行综合评价。
针对不同的评价对象确定合适的评价指标，分析各因素之间的相互关系，确定每项因素在综合评价中所占比重，最后得出综合评价结果。
二、环境风险评价法环境风险评价法是在常规环境质量评估法的基础上，增加对环境风险的评估，是一种更为全面的环境质量评估方法。
它在综合性评价结果的基础上，对不确定性、可预见性等因素进行评估，识别出潜在的环境风险并给出对策建议。
这种方法通常从环境质量评估指标、敏感性评估、暴露评估、风险判断等方面入手，通过建立概率模型等手段，对环境质量进行全面评价。
三、神经网络模型神经网络模型是一种人工智能技术，能够模拟人类的神经系统，对海量数据进行处理与分析，具有较高的分类、预测、识别、复合能力。
因此，它在环境质量评估等领域也得到广泛应用。
神经网络模型的建立过程一般包括数据预处理，建立网络结构，设置训练参数，训练网络，并最终得出网络输出结果。
在环境质量评估方面，神经网络模型可以对环境影响因素进行学习和预测，从而得到精确的结果，提高评估准确率。
四、GIS技术GIS（地理信息系统）技术是一种集空间计算、空间数据管理、时空数据分析和空间决策支持于一体的交叉学科，主要应用于电子地图、资源管理、城市规划、环境监测等领域，也在环境质量评估中得到广泛应用。
GIS技术可以对环境质量数据进行分析和建模，将环境质量问题呈现在地图上，对环境质量变化趋势进行分析和预测，通过GIS技术的应用，可以对环境质量监测结果的精度、实时度和科学性进行提升。
环境数学模型-研究生2
L0
K1
DC K2
exp
K1 X C 86.4u
再根据质量守恒原理，得河流最大水环境容量为
ECBOD 86.4L0 (Q q) 86.4LpQ （13）
ECBOD为以溶解氧为控制指标条件下，河流BOD 的环境容量kg/d。
二）、一维河流水环境容量模型
3、沿程有面源汇入条件下的河流水环境容量模型 自学
二、绝对环境容量模型
2、基本环境容量 从管理学角度，基本环境容量是指静态条件下，
环境系统所能容纳的污染物的最大负荷值。该 最大负荷是指环境中污染物浓度达到规定的环 境标准时 的负荷。一般地，基本环境容量模型 可表示为：
EC0=V(CS－CB)/1000
EC0为绝对环境容量kg；V为环境系统内部某种环境 介质的体积m3；CS为规定的环境标准值mg/L；CB为 某种污染物的环境本底值或背景值mg/L
该式就是河流常用的定常稀释水环境容量表达式。
一）、零维河流的水环境容量模型
2、随机稀释容量计算
在模型式（5）中的假定一般是很难有的，实际上 各个变量都具有随机性，随机稀释水环境容量模 型更能很好地描述实际情况。
假定各个变量为相互独立的随机变量，并服从对 数正态分布。则混合后浓度C的概率分布为（P为 概率）：
环境数学模型
天津理工大学 环境科学与安全工程学院
2008.1
目录
一．环境问题的数学模型概述 二．环境数学基础知识 三．环境质量基本模型 四．环境容量模型 五．环境质量评价模型 六．多介质环境数学模型 七．环境生态学数学模型
第四章 环境容量模型
第一节 环境容量 第二节 水环境容量模型 第三节 大气环境容量模型 第四节 土壤环境容量
一、环境容量
环境数据处理与数学模型课程复习笔记
数学模型的定义：根据对研究对象所观察到的现象和实践经验，归结成一套反映其数量关系的数学公式和具体算法，描述研究对象的规律，某个属性随时间、空间、其他属性、其他研究对象某些属性的变化特征数学模型的功能：再现历史（事件驱动的分布式参数非点源模型），预测未来，优化调控模型使用的意义：评价（回顾性评价，预测性评估），预测（社会经济发展/排放预测，环境质量预测），决策（单目标，多目标）数学模型的特征：抽象性：用数学符号表达具体事物的特征和数量关系，对研究对象的本质进行高度抽象。
局限性：对实际事物进行抽象，需要对研究对象作出简化和假设。
这些假设可能会偏离事物原来的特征，或者只反映事物的部分特征。
数学模型的分类：空间维数（零维、一维、二维、三维），变量与时间（稳态、动态（离散/连续）），变量间关系（线性模型、非线性模型），参数性质（集中式、分布式），变量变化规律（确定性模型、随机模型），模型用途（模拟模型、管理模型），研究方法（优化模型、系统动力学模型、神经网络模型、时间序列模型……），模型结构（白箱模型、灰箱模型、黑箱模型）✓白箱模型：通过逻辑演绎法建模，普遍适用，建立在模型变量的变化规律及其理论推理的基础上✓灰箱模型：介于“白”与“黑”之间，具有一定普适性，模型结构通过理论推导建立，参数取值利用实际数据确定✓黑箱模型：通过统计归纳法建模，仅适用于较窄的时空范围以反映事物客观变化的数据为基础，通过统计方法建立特定关系式来描述输入输出关系灰箱模型建立的基本过程：数据收集与处理（观测数据组1）→模型结构确定→模型参数估计→模型验证（观测数据组2）→模型应用✓数据收集与处理：收集反映研究对象特征的各种数据，与研究对象直接相关的数据（环境质量数据、污染源数据），与研究对象间接相关的数据（气象数据、社会经济发展数据）。
数据收集的途径：已有数据（二手）和现场监测数据（一手）。
对收集的数据进行整理分析，找出之间的相互关系（变量与变量、变量与时间、变量与空间，绘制变量的时间过程线、空间分布图等）✓模型结构的确定：环境模型大多属于灰箱模型，突发性污染事故的预测有时采用黑箱模型；既包含机理，又包含经验；质量守恒、能量守恒、经济理论、行为假设、反应类型、反应级数；根据研究对象内各个变量之间的物理、化学或生物过程建立起原则性的定量关系，同时引入一系列取值未知的参数。
环境质量评价模型
环境质量评价模型（1）指数评价模型环境质量是各个环境要素优劣的综合概念。
衡量环境质量优劣的因素很多，通常用环境中污染物质的含量来表达。
人们希望从众多的表述环境质量的数值中找到一个有代表性的数值，简明确切地表达一定时空范围内的环境质量状况。
环境质量指数就是这样一个有代表性的数，是质量好坏的表征，既可以表示单因子的，也可以表示多因子的环境质量状况。
单因子指数：最简单的环境质量指数是单因子环境质量指数，单因子环境质量指数的定义为：式中Ci为第I种污染物在环境中的浓度; Si为第I 种污染物在环境中的评价标准。
环境质量指数是无量纲数,表示污染物在环境中实际浓度超过评价标准的程度,即超标倍数。
Ii的数值越大表示该单项的环境质量越差。
环境质量指数I I的数值是相对于某一个环境质量标准而言的，当选取的环境质量标准变化时，尽管某种污染物的浓度并未变化，环境质量指数I I的取值也会不同；因此在进行横向比较时需注意各自采用的标准。
环境质量标准是根据一个地区或城市的功能来确定的，同时受到社会、经济等因素的制约。
单因子环境质量指数只能代表某一种污染物的环境质量状况，不能反映环境质量的全貌，但它是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。
均值型多因子指数：均值型多因子环境质量指数的计算式为式中， n 为参与评价的因子数，其余符号含义同单因子环境质量指数。
均值型多因子环境质量指数的基本出发点是认为各种环境因子数对环境的影响是等价的。
内梅罗指数法：内梅罗指数法是当前国内外进行综合污染指数计算的最常用的方法之一。
其计算公式为：P＝[(Pijmax2+Pijave2)/2]1/2，P为第j个样点的综合指数，Pijmax 为第j个样点中所有评价污染物中单项污染指数的最大值；Pijave为第j样点中所评价污染物单项污染指数的平均值。
一般综合污染指数小于或者等于1表示未受污染，大于1则表示已受污染，计算出的综合污染指数的值越大表示所受的污染越严重。
环境系统分析复习整理 复习笔记
第一章 环境系统分析概论体的，因此 即使每一个元素都不很完善，但也可以组合出一个具有良好功能的系统 *4.系统分析的定义：系统分析可以被理解为一个队研究对象进行有目的，有步骤的探索过程，通过分解与综合的反复协调，寻求满足系统目标的最佳方案。
（系统分析的最大特点是追求总体目标的最优）人体和生态的影响，环境工程技术原理和环境经济学等为依据，并综合运用系统论、控制论和信息论的理论，采用现代管理的数学方法和电子计算机技术，对环境问题和防止工程进行系统分析，谋求整环境保护对象：自然保护区系统，生态保护区系统，空气污染控制系统 ，水污染控制系统， 都市生态环境系统环境管理功能： 环境监测系统 ，环境执法系统， 环境规划管理系统 ，排污申报管理系统， 环境统计管理系统 ，排污收费管理系统污染物的发生与迁移过程产业类型：污染物发生系统，污染物输送系统，污染物处理系统，接受污染物的环境系统， 矿山环境系统，冶金环境系统，环保产业系统第二章 数学模型概述1 一元线性回归分析（最小二乘法） 两个假设：所有自变量的值均不存在误差，因变量的值则含有测量误差与各自测量点拟合最好的直线为能使各点到直线的竖向偏差的平方和最小的直线（也就是将尽可能地靠近所有的点）。
设有n 对x.,y 的值适合线性方程y=mx+b 。
如果已知b 、m 的值，就可以根据自变量xi 的值计算出对应的因变量的值设为yi ’，另di 为测量值与计算值的偏差，则： di ＝yi －yi ’=yi －（b+mxi ）偏差平方和：2211[()]n ni i z di yi b mxi ====-+∑∑为使平方和最小，他们必需满足必要条件：0z b ∂=∂0z m ∂=∂解得：2. 模型的检验：（图形表示法，相关系数法，相对误差法）相关系数法：相关系数是用来度量计算值和观测值的吻合程度的量，用r 表示：其中yi ，'yi 为测量值和计算值 y ，'yi 为测量值和计算值的平均值。
06环境质量基本模型-环境系统工程教案
对称
二维模型
∂C ∂ 2C ∂ 2C ∂C ∂C = Dx 2 + D y 2 − u x − uy − KC ∂t ∂x ∂y ∂x ∂y
三维模型
∂C ∂ 2C ∂ 2C ∂ 2C ∂C ∂C ∂C = Et , x 2 + Et , y 2 + Et , z 2 − u x − uy − uz − KC ∂t ∂x ∂y ∂z ∂x ∂y ∂z
湖南大学环境科学与工程系
环境系统工程教案
3.1.1 随着介质的迁移运动——推流迁移
污染物在气流或水流作用下产生的空间位置上的转移。 污染物在气流或水流作用下产生的空间位置上的转移。 ——不能降低污染物的质量和浓度。 不能降低污染物的质量和浓度。 不能降低污染物的质量和浓度
f = uC
掌 握
湖南大学环境科学与工程系
I D,x
∂C = − Dx ∂x
I D, y ∂C = − Dy ∂y
掌 握
I D,z ∂C = − Dz ∂z
各向异性
湖南大学环境科学与工程系
弥散
湍流扩散
分子扩散
环境系统工程教案
3.1.3 污染物的衰减与转化
dC = − KC dt
湖南大学环境科学与工程系
环境系统工程教案
3.2 环境质量基本模型的推导Leabharlann 变 化 ＝ 输 入 输 -
∆x → 0
∂u xC ∂ ∂C ∂C =− − ( − Dx ) − KC ∂t ∂x ∂x ∂x
均匀流场
-
∂C ∂ 2C ∂C = Dx 2 − u x − KC ∂t ∂x ∂x
湖南大学环境科学与工程系
环境系统工程教案
∂C ∂ 2C ∂C = Dx 2 − u x − KC ∂t ∂x ∂x
环境质量评价的数学模型(1)
4
6.5
10.3
4.55
5.41
1.19
2.52
4
15
32.2
17.5
9.2
24.59
6.6
6.5
5
总氰化物
0.2
0.017
0பைடு நூலகம்002
0.001
0.007
0.002
0.002
6
挥发酚
0.005
0.015
0.013
0.006
0.006
0.002
0
7
总镉
0.005
0.003
0.002
0.005
0.007
是用来定量描述空气质量状况的，是一个无量纲数值。
把新标准中6项污染物实测浓度值按规定方法与新标准相 应限值进行比较，就得出了各项污染物的空气质量分指数 （Individual Air Quality Index，简称IAQI），在6项污染 物中IAQI数值最大的即为AQI。当AQI值大于50时，6个
计权型多因子环境质量指数的基本出发点是认 为各种环境因子对环境的影响是不等权的，其 影响应该计入各环境因子的权系数。 计权型多因子环境质量指数的计算式为:
n
I Wi Ii i 1
式中 Wi 为第 i 个环境因子的权系数。
n
Wi 1
i 1
1.2.3 N.L.Nemerow (内梅罗)指数
内梅罗指数是一种兼顾极值或称突出最大值的计权型 多因子环境质量指数。内梅罗指数的基本计算式为:
每天，我们分别计算出各监测点的污染指数，这 个指数所对应级别就定义为这个监测点的空气质 量级别，对应的污染物就是这个监测点的主要污 染物。
API越小、空气质量越好。使用API比使用级别说 明空气质量更详细。比如 API 等于101和API等于 200，都属于Ⅲ级，但实际上101是接近良好的水 平，而200是接近中度污染的水平。
环境质量基本模型
上式即为污染物在环境介质中迁移的基本微分方程。
若考虑在区域内有污染物的源或汇，需在以上方程
的右端加一项S(x,y,z,t)。
对以上方程作如下解释：
1.方程描述的是c(x,y,z,t) 的时空变化
2.方程右端由三部分组成:
3.方程为泛定方程，加之一定的初始条件和边界条件，
才能求得唯一的解——浓度函数的具体表达式。 4.在具体应用条件下，方程可以作适当的简化。如： 一维、二维； 弥散为主或对流为主； 等。
一是具有足够高的精度 二是具有充分的科学依据 三是具有很好的实用价值
如反映污染物在环境介质中运动规律的数学模型，
应当建立在质量守恒和能量守恒的科学依据之上。
2.1.3 其它模型简介
1.物理模型 这类方法也称为物理模拟方法，属实验物理学研究 范畴。
这类方法是采用实物模型（非抽象模型）来进行模拟。其理
2.3.2 基本定律
1. 质量守恒定律
2. 能量守恒定律 ——斐克（Fick)第一扩散定律 定义：扩散通量与浓度梯度成正比
2.3.3 污染物迁移基本微分方程的推导
基于质量守恒定律 设环境介质中任一微元体（如下图），在任一dt时间 内进入微元的物质通量与流出微元的物质通量之差等
于微体内在dt时间内物质的变化量。
2. 优化模型的结构分析
2.2 模型的应用
2.2.1 模型应用的程序
科学 实验 数据
概念
模型
物理模型
数学模型
模 型 检 验
可 预 测 应 用 否
2.2.2 模型的检验
原则：
2.2.3 模型的评价准则 三条：精确性 科学性 实用性
2.3 污染物在环境介质中迁移转化的基本微分方程
第三章 环境质量基本模型
通常n取2-3
五. 污染物在均匀流场中的分布特征
1. 浓度场的正态分布 (1) 一维流场（瞬时点源）
C x, t = x u x t exp exp kt 4 Dx t 4 D x t M
2
令
x = 2 Dx t
M
则： C x, t = A x
a. 分子扩散：由分子随机运动引起的质点分散现象， 其速度与“热”有关。分子扩散符合Fick第一定律 (质量通量)，分子扩散的质量通量与扩散物质的 浓度梯度成正比。 浓度梯度：在某个方向上的浓度变化率
z
I1 Z I1
Δc= c2- c1
X
*
x
x *
c2 Δx
c1
I1 Y
y
分子扩散和浓度梯度示意图 因此，根据Fick定律写出：
M为污染 物瞬时投= C(x, t) 放量， M=QC0
uxC0
(x u x t) exp[为河流 ]exp( kt) A 4D 4 Dx t 截面积， x t
2
(x u x t)2 C(x,t) = [exp( ]exp( kt) 4Dx t A 4 Dx t M
且A=Q/ux
污染物浓度的空间分布只在一个方向上存在显著差异 时，常用一维模型进行描述。
河流
输入：
输出：
变化＝输入-输出-衰减
均匀流场
一维模型：
二维模型：
三维模型：
三. 非稳定源排放的解析解
1. 一维流场中的瞬时点源排放 a. 忽略弥散作用，即Dx=0， 2 c c c = Dx 2 u x kc t x x 可得：
实源
虚源 上边界 实源 下边界 虚源 环境宽度无穷大 环境宽度有限
中国海洋大学环境系统分析第四章环境质量基本模型(精)
环境质量：
是环境系统客观存在的一种属性，并能用定性和定量方法描述的环 境系统所处的状态。
College of Environment Science and Engineering , Ocean Uni境 科 学 与 工 程 学 院
y
0
一维模型示意图
x
z
ux C
C Dx x
uxC
u xC x x
College of Environment Science and Engineering , Ocean University of China
C4.环境质量基本模型
环境质量基本模型就是用数学模型来定量分析和研究各 种自然要素中污染物的迁移、转化、分布等，定量反映出环 境质量的优劣，为环境质量管理、评价、规划等服务。 环境质量基本模型是以质量平衡原理为基础，对排放到 环境介质中的污染物的迁移变化的最基本规律进行数学描述， 它也是各种环境质量数学模型（如河流水质模型、大气质量 模型）的基础。
z
ux C
Dx C x
College of Environment Science and Engineering , Ocean University of China
中 国 海 洋 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院
z
x
y
u xC x x C C Dx ( Dx )x x x x uxC
环境介质
College of Environment Science and Engineering , Ocean University of China
中 国 海 洋 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院
关于一维模型水环境容量计算方法参数详细介绍
关于一维模型水环境容量计算方法参数详细介绍一维模型0s 31.54*(*exp(-*/86400/))*()i j W C K x u C Q Q =-+式中：W ——排污口允许排放量，t/a ；C 0——初始浓度值，mg/L ；C s ——水质目标浓度，mg/L ；Q i ——河道节点后流量，m3/s ；Q j ——第i 节点处废水入河量，m3/s ；u ——第i 个河段的设计流速，m/s ；x ——计算点到节点的距离，m 。
目录1设计流量的选择 ...................................... 1 2设计流速 ............................................ 3 3湖库设计库容和感潮河段设计槽蓄量 .................... 5 4初始浓度值C 0的确定 .................................. 6 5水质目标C s 值的确定 .................................. 6 6 综合衰减系数的确定 . (6)1 设计流量的选择总体上，各水功能区所在的河段均选择最近10年最枯月平均流量（水量）或90％保证率最枯月平均流量（水量）作为设计流量（水量）。
原则上，优先采用近10年最枯月平均流量。
对于近年来已撤销的水文站，将采用90％保证率最枯月流量为设计流量。
有常规水文控制站的河段直接采用水文部门提供的有关数据，没有水文控制站的河段通过水文学方法产生。
（1）直接有流量控制站的控制单元对于这类控制单元，直接引用由广东省水文局提供的各水文站的90％保证率最枯月或近十年最枯月流量资料。
（2）邻近有流量控制站，且降雨量和自然条件相差不大当某计算单元的上游或下游附近有水文控制站时，将邻近计算单元（参证计算单元）的设计流量，乘以集雨面积比，换算到本计算单元，换算公式为：Q Q A A s j cz s j cz =⋅ (5-1a)式中，Q sj 为本计算单元的流量，Q cz 为参证计算单元的流量，Asj 为本单元的集雨面积，A cz 为参证单元的集雨面积。
一维水质模型的适用条件
污染物排放指标
ISE
c pQp (cs ch )Qh
ISE-污染物排放指标
Cp---污染物排放浓度，mg/L
Qp---污水排放量，m3/s Cs---污染物排放标准， mg/L Ch---河流上游污染物浓度, mg/L Qh---河水的流量， m3/s
三、地表水环境影响预测方法
1．专业判断法
2．类比调查法 3．模型计算法 （1）物理模型法 利用相似原理，按一定比例缩 小实际模型，进行水质模拟实验。 （2）数学模型法： 利用表征水体净化机制的数学 方程预测建设项目引起的水体水 质变化，给出定量的预测结果， 但依赖参数的有效性及模型的合 理性。
四、预测河段划分与混合过程段
项目五：
第三节 水环境影响预测
[例2]某项目地处低丘地带，山坡普遍为缓坡，一般在20º 以下，
丘与丘之间距离宽阔，连接亦无陡坡。据调查，纳污水体全长 约65km，流域面积526.2km2，年平均流量6.8m3/s，河宽20～ 30m，枯水期1m3/s，环境容量很小。项目所在地位于该水体的 中下游，纳污段水体功能为农业及娱乐用水。拟建排污口下游 15km处为国家级森林公园，约26km处该水体汇入另一较大河 流，且下游15km范围内无饮用水源取水点。工程分析表明，该 项目污染物排放情况为：废水42048m3/d，其中含CODCr为 2323.6kg/d，BOD5为680.3kg/d，SS为1449.8 kg/d，NH3-N为 63.62 kg/d。
一. 水污染物在地表水中的输移、转化、扩 散的主要过程
1.1、概述
水中污染物迁移与转化主要包括物理过程、化学过 程、生过程。
(1) 物理过程（作用）
环境质量评价方法与模型
关于等标污染负荷的几种情况
对一个含有几种污染物的污染源, 该污染源的总等标污染负荷为：
Pj = Pij = — Qij
i=1 i=1 C0i 若某地区共有m个污染源，该地区某种污染物的总等标污染负荷为：
n
n Cij
ห้องสมุดไป่ตู้
Pi = Pij = — Qij
j=1
j=1 C0i 对一个地区的所有污染源和污染物的总等标污染负荷为：
0.32 0.25 0.5
0.13 0.15 0.2
5.20 6.70 0.1
1).计算单因子环境质量指数： 评价因子 Ii 飘尘 0.88 SO2 NOx 0.87 CO 0.78
1.28
27
2).计算均值型、加权型和内梅罗多因子 环境质量指数
指数类型 均值型指数 加权型指数 内梅罗指数
指数数值
例7-1
某地有3个污染源，废水量和污染物含量如下表 所示：
污染源编号 废水量/m3s-1 COD/(mg/L) BOD/(mg/L)
1 3000 250 720
SS/(mg/L)
200
2 3
1000 2000
880 200
700 500
600 300
各污染物排放标准为COD=10 mg/L；BOD=5mg/L； SS=50mg/L，
环境质量变化的特征
1、 人类活动导致的环境质量变化有直接的和间接的作用， 而环境质量影响则具有正负反馈效应和时滞性。 2 、环境质量的变化是一个自然过程，在环境演变过程中出 现的环境质量的变异，可能是缓慢的，也可能是灾变性的。 3 、人类活动造成的环境质量变化，通常分为人为作用、环 境参数变化、环境质量变异三个阶段。
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一维环境质量基本模型
一维环境质量基本模型是一种用于描述和评估环境质量的简化模型，通常用于对线性空间（一维空间）中的环境影响进行分析。
该模型将环境质量的变化看作沿着一条线性方向的变化。
一维环境质量基本模型包括以下几个基本要素：
1.空间：一维环境质量基本模型中的空间是以一条线或一维
划分的空间，将整个环境区域按照线性方向进行划分，每
个划分单元称为空间单元。
2.污染源：污染源是指能够对环境产生负面影响的源头，例
如工业排放、交通尾气等。
在一维模型中，假设污染源是
分布在空间上的，通过线性排放或者以离散的形式分布在
各个空间单元上。
3.传输过程：传输过程是指污染物从源头传输到环境中的过
程。
在一维模型中，通常考虑扩散、对流和沉降等因素，
模拟污染物在空间单元之间的传输和分布。
4.接收体：接收体是指受到环境质量影响的目标区域或对象，
如居民区、水源地等。
通过对接收体的环境质量进行评估，可以对环境影响进行定量化分析。
基于以上要素，一维环境质量基本模型可以建立环境质量的数学模拟模型，通过对污染源的排放、环境传输过程以及接收体的敏感性进行建模和模拟，评估不同条件下的环境质量指
标，以便进行环境影响评估和决策支持。
需要注意的是，一维环境质量基本模型通常是建立在简化假设和模型参数上的，并且对于复杂的环境系统和多维空间可能不适用。
因此，在实际应用中，需要根据具体环境背景和目标进行合理的模型选择和参数校准，以准确描述和评估环境质量。