水环境容量及其模型分析
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•5.多变性水环 境 • 容量大小除受水生态系统和人类活动的影响
外还取决于社会发展需求的环境目标。 水体变化受气候、土壤、生物和人类活动 影响, 是不确定的随机过程; 人类活动产生的污染物进入水体后, 其成 分和数量是随时间和空间而变化的不确定函 数;
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•3.时空属性水环境容量
• 要明确水域范围与研究时段, 具有明 显的时空内涵。
时间性
空间性
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时间内涵表现在 同一水体在不同历史阶段的水环 境容量是变化的, 社会经济发展水 平、污水处理率等在不同历史发 展阶段均有可能不同, 从而不同程 度地影响水生态系统, 导致水环境 容量不同。
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• ③ 在一定的环境目标条件下, 某一水域能 承担外加的某种( 类) 污染物的最大允许负 荷量 • ④ 水环境容量是指保持水环境功能用途 的前提下, 受纳水体所能承受的最大污染 物排放量
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• 水环境容量的定义表述不尽相同, 但本质 都是一致的, 都强调了三个要素:
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确定环境容量
• 环境管理规定； • 考虑二维，利用一维确定总容量。 • 扣除面源、内源，考虑安全系数，得出 环境容量。
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Hale Waihona Puke Baidu
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• 一切的未知 还期待您的深入研究....
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空间内涵体现在 不同区域社会经济发展水平、 人口规模及水资源量等方面的 差异, 致使资源量相同、存在 于不同区域的水体在相同时间 段上的水环境容量是不同的。
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•4.动态性水环境容量
• 影响因素 分为内部因素和外部因素。 内部要素主要包括水文特征、水动力 条件、理化特征等, 水生态系统是一个处于 相对稳定的变化系统; 外部因素涉及社会经济、环境目标、 科学技术水平等诸多发展变化的量, 社会经 济的发展不可避免地带来污水排入河道, 致 使内部因素变化。
分析水环境容量 及其模型
齐飞 2009.11
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一.水环境容量的概念
水环境是由生态系统、外界物质输入、能量 交换、信息反馈和自我调节综合作用的结果, 水环境容量则是反映水生态环境与社会经 济活动的密切关系的度量尺度, 是一个比较复 杂含糊的概念,学术界至今未达成共识,
• 1.环境目标 • 2.一定水体 • 3.纳污能力
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二. 水环境容量的特征
1.自然属性 2.社会属性 3.时空属性 4.动态性 5.多变性 6.多层面性
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•1 .自然属性水环境容量
• 是水体的自然属性在社会发展到一定 程度的附属概念。
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河流零维模型
• • • 点源，河水、污水稀释混合方程 对于点源，河水和污水的稀释混合方程为：
C
C p Q p CE QE Q p QE
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河流一维模型
• 对于河流而言，一维模型假定污染物浓度仅 在河流纵向上发生变化，主要适用于同时满 足以下条件的河段：1）宽浅河段；2）污染 物在较短的时间内基本能混合均匀；3）污 染物浓度在断面横向方向变化不大，横向和 垂向的污染物浓度梯度可以忽略。
水环境容量不能独立存在, 而是依附 于一定的水体和人类社会, 水环境容量 的存在性及其附属性即为自然属性的 表征。
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•2.社会属性水环境容量
• 是自然属性的社会化 水环境容量是描述自然水体和人类需 求之间关系的度量名词, 没有人类社 会, 水环境容量就毫无意义。
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•6.多层面性水环境容量
• 多个变量可以归结到: • 经济、社会、环境、资源四个不同层面, 各 个层面彼此关联、相互影响。
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三.水环境容量的主要作用
水环境容量的主要作用是： 1.对排污进行控制 2.利用水体自净能力进行环境规划
主要有以下几种观点
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• ① 水环境容量是指在一定的水质目标下, 水体环境对排放于其中的污染物质所具有的 容纳能力。
• ② 水环境容量源于环境容量, 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, 也就是指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的污 染物的量。
z 2u x C ( x, z ) exp( K ) 4E y x u x hu E y u m
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零维计算结果
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一维计算结果
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二维计算结果
C C0 e
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Kx
u
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河流二维模型
• 当水中污染物浓度在一个方向上是均匀的， 而在其余两个方向是变化的情况下，一维模 型不再适用，必须采用二维模型。河流二维 对流扩散水质模型通常假定污染物浓度在水 深方向是均匀的，而在纵向、横向是变化的 。
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零维模型
• 计算稀释容量。 • 对河流，零维模型常见的表现形式为河流 稀释模型；对于湖泊与水库，零维模型主 要有盒模型。 • 符合下列两个条件之一的环境问题可概化 为零维问题： • 1）河水流量与污水流量之比大于10~20； • 2）不需考虑污水进入水体的混合距离；
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四.水环境容量计算模型
水质模型 — 可较好描述污染物在水环境中 的复杂规律及其影响因素之间的相互关 系，因此水质模型是研究水环境的重要 工具。
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• 根据水环境功能区的实际情况，环境容 量计算一般用一维水质模型。 • 对有重要保护意义的水环境功能区、断 面水质横向变化显著的区域或有条件的 地区，可采用二维水质模型计算。 • 在模型计算时尤其是对于大江大河的水 环境容量计算，必须结合混合区或污染 带的范围进行容量计算。
•5.多变性水环 境 • 容量大小除受水生态系统和人类活动的影响
外还取决于社会发展需求的环境目标。 水体变化受气候、土壤、生物和人类活动 影响, 是不确定的随机过程; 人类活动产生的污染物进入水体后, 其成 分和数量是随时间和空间而变化的不确定函 数;
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•3.时空属性水环境容量
• 要明确水域范围与研究时段, 具有明 显的时空内涵。
时间性
空间性
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时间内涵表现在 同一水体在不同历史阶段的水环 境容量是变化的, 社会经济发展水 平、污水处理率等在不同历史发 展阶段均有可能不同, 从而不同程 度地影响水生态系统, 导致水环境 容量不同。
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• ③ 在一定的环境目标条件下, 某一水域能 承担外加的某种( 类) 污染物的最大允许负 荷量 • ④ 水环境容量是指保持水环境功能用途 的前提下, 受纳水体所能承受的最大污染 物排放量
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• 水环境容量的定义表述不尽相同, 但本质 都是一致的, 都强调了三个要素:
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确定环境容量
• 环境管理规定； • 考虑二维，利用一维确定总容量。 • 扣除面源、内源，考虑安全系数，得出 环境容量。
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• 一切的未知 还期待您的深入研究....
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空间内涵体现在 不同区域社会经济发展水平、 人口规模及水资源量等方面的 差异, 致使资源量相同、存在 于不同区域的水体在相同时间 段上的水环境容量是不同的。
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•4.动态性水环境容量
• 影响因素 分为内部因素和外部因素。 内部要素主要包括水文特征、水动力 条件、理化特征等, 水生态系统是一个处于 相对稳定的变化系统; 外部因素涉及社会经济、环境目标、 科学技术水平等诸多发展变化的量, 社会经 济的发展不可避免地带来污水排入河道, 致 使内部因素变化。
分析水环境容量 及其模型
齐飞 2009.11
2014-4-22 佳木斯大学 理学院 07地理 1
一.水环境容量的概念
水环境是由生态系统、外界物质输入、能量 交换、信息反馈和自我调节综合作用的结果, 水环境容量则是反映水生态环境与社会经 济活动的密切关系的度量尺度, 是一个比较复 杂含糊的概念,学术界至今未达成共识,
• 1.环境目标 • 2.一定水体 • 3.纳污能力
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二. 水环境容量的特征
1.自然属性 2.社会属性 3.时空属性 4.动态性 5.多变性 6.多层面性
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•1 .自然属性水环境容量
• 是水体的自然属性在社会发展到一定 程度的附属概念。
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河流零维模型
• • • 点源，河水、污水稀释混合方程 对于点源，河水和污水的稀释混合方程为：
C
C p Q p CE QE Q p QE
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河流一维模型
• 对于河流而言，一维模型假定污染物浓度仅 在河流纵向上发生变化，主要适用于同时满 足以下条件的河段：1）宽浅河段；2）污染 物在较短的时间内基本能混合均匀；3）污 染物浓度在断面横向方向变化不大，横向和 垂向的污染物浓度梯度可以忽略。
水环境容量不能独立存在, 而是依附 于一定的水体和人类社会, 水环境容量 的存在性及其附属性即为自然属性的 表征。
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•2.社会属性水环境容量
• 是自然属性的社会化 水环境容量是描述自然水体和人类需 求之间关系的度量名词, 没有人类社 会, 水环境容量就毫无意义。
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•6.多层面性水环境容量
• 多个变量可以归结到: • 经济、社会、环境、资源四个不同层面, 各 个层面彼此关联、相互影响。
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三.水环境容量的主要作用
水环境容量的主要作用是： 1.对排污进行控制 2.利用水体自净能力进行环境规划
主要有以下几种观点
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• ① 水环境容量是指在一定的水质目标下, 水体环境对排放于其中的污染物质所具有的 容纳能力。
• ② 水环境容量源于环境容量, 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, 也就是指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的污 染物的量。
z 2u x C ( x, z ) exp( K ) 4E y x u x hu E y u m
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零维计算结果
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一维计算结果
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二维计算结果
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河流二维模型
• 当水中污染物浓度在一个方向上是均匀的， 而在其余两个方向是变化的情况下，一维模 型不再适用，必须采用二维模型。河流二维 对流扩散水质模型通常假定污染物浓度在水 深方向是均匀的，而在纵向、横向是变化的 。
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零维模型
• 计算稀释容量。 • 对河流，零维模型常见的表现形式为河流 稀释模型；对于湖泊与水库，零维模型主 要有盒模型。 • 符合下列两个条件之一的环境问题可概化 为零维问题： • 1）河水流量与污水流量之比大于10~20； • 2）不需考虑污水进入水体的混合距离；
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四.水环境容量计算模型
水质模型 — 可较好描述污染物在水环境中 的复杂规律及其影响因素之间的相互关 系，因此水质模型是研究水环境的重要 工具。
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• 根据水环境功能区的实际情况，环境容 量计算一般用一维水质模型。 • 对有重要保护意义的水环境功能区、断 面水质横向变化显著的区域或有条件的 地区，可采用二维水质模型计算。 • 在模型计算时尤其是对于大江大河的水 环境容量计算，必须结合混合区或污染 带的范围进行容量计算。