4水环境影响评价

非岸边排放
c p Qp
u(2B 2a y) 2 u(2a y)2 uy 2 ) exp[ ] exp[ C ( x, y) Ch exp( ] 4M y x 4M y x 2H M y xu 4M y x
其中：H，平均水深；B，河流宽度；a：排放口与岸边的距离； My：横向混合系数；u：平均流速；ch：上游来水浓度；
0.2 10000 忽略纵向弥散 C 1.28 exp( ) 1.19ug / L 0.3 86400
16
第二节 河流和河口水质模型
3、二维稳态混合模型：
岸边排放
u(2B y)2 uy 2 ) exp[ C ( x, y) Ch exp( 4M y x 4M y x 2H M y xu c pQ p ]
c(x,y)
A
W ( x u xt ) 2 exp[ ] 4 E Xt 4 E xt
浓度， mg / l m2 g ； A 断面面积， m / s ； t 时间， s
C 下游断面示踪剂的平均 W 示踪剂质量， u x 平均流速，
x — —下游断面距投放点的
Q hC h Q pC p C ( Q h Q p)
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例1 计划在河边建一座工厂，该厂将以2.83m3/s的流量排放 废水，废水中总溶解固体浓度为1300mg/l，该河流平均 流速为0.457m/s,平均河宽为13.72m，平均水深为 0.61m，总溶解固体浓度为310mg/l，问该厂的废水排入 河后，总溶解固体的浓度是否超标？ 解：C1=310 C2=1300 Q=VWH=0.45×13.72×0.61=3.82m3/s c=(Qhch+Qpcp)/(Qp+Qh)=(310×3.82+1300×2.83)/(3.82+ 2.83)=731mg/l＞500mg/l
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3
第一节 地表水体的污染和自净
2、水体污染源的含义和分类 水体污染源：指造成水体污染的污染物的发生源。通 常指向水体排入污染物或对水体产生有害影响的 场所、设备和装置。 按污染物来源可以分为：天然污染源和人为污染源。
4
第一节 地表水体的污染和自净
水体天然污染源：自然界自行向水体释放有害物质或 造成有害影响的场所。 人为污染源：由人类活动形成的污染源，是环境保护 研究和水污染防治的主要对象。 (1)点污染源 生活污水 工业污水 （2）非点污染源
K
K
N , 20 N
硝化耗氧、水生植物呼吸耗氧 耗氧过程 底泥耗氧 复氧过程：大气复氧、光合作用
饱和溶解氧
淡水：
468 Os (31.6 T )
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第二节 河流和河口水质模型
污染物的混合和衰减模型 1、完全混合模型(零维）
适用条件： 河流是稳态的，定常排放 污染物在整个河段内均匀混合。 废水的污染物为持久性物质，不分解也不沉淀 河流无支流和其他排污口进入
距离， m
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第五节 水环境现状调查
5.1 水体污染源调查
（1）点源排放 排放口的平面位置及排放方向，排放口在断面上的位 置，排放形式（分散排放还是集中排放） （2）排放数据 根据现有的实测数据、统计报表以及各厂矿的工艺路 线等选定主要的水质参数，并调查现有的排放量、 排放速度、排放浓度及其变化等数据。
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解：混合后的流量 Q=14+3.5=17.5m3/s
河流的流速
起始溶解氧
V=17.5/（0.8*15）=1.46m/s
O0=（8*14+4*3.5）/17.5=7.2mg/l
20 ℃饱和溶解氧 Os=468/（31.6+20）=9.07mg/l D0=9.07-7.2=1.87mg/l 最大允许氧亏值 Dmax=9.07-5.0=4.07mg/l 继续计算——作业
小河 在取样断面的主流线上设一条取样垂线 大、中河
河宽＜50m 在监测断面上各距岸边三分之一水面宽处，设一 条取样垂线（应设在有较明显水流处），共设两条取样垂 线； 河宽＞50m 在监测断面的主流线上及距离两岸不少于0.5m， 并有明显水流的地方，各设一条取样垂线，共设3条取样垂 线。
特大河
5
第一节 地表水体的污染和自净
3、水体污染物
耗氧有机污染物
营养物 无机和有机毒物 重金属 石油类 热量 耗氧有机污染物 病原微生物
BOD5、COD、DO TN、TP 挥发酚、苯类、氰化物 Cu、Hg、Cr、Mn
污 染 物
石油类
水温 pH 大肠杆菌数
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第一节 地表水体的污染和自净
二、水体自净 水体自净的概念和过程 水体自净：水体通过自身的物理、化学和 生物作用，使收纳污染物的浓度逐渐降 低，水质恢复的过程。
酚浓度。 解：计算起始点处完全混合后的初始浓度
0.15 30 5.5 0.5 1.28ug / l C0 5.5 0.5
0.3 10000 4(0.2 86400)10) C0 1.28 exp[ (1 1 2 )] 1.19ug / l 2 10 0.3
Φ:混合角度；
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第四节 水质模型的标定
一、混合系数估值
1、经验公式
一个流量恒定、无河湾的顺直河流、如果河宽很大，而水深相对较 浅，其垂直向和横向混合系数估算如下：
E Z a z Hu * E y a y Hu * Ex a x Hu *
u * 摩阻流速（剪切流速） I 水力坡度
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2、一维水质模型 适用条件： （1）河流充分混合段 （2）非持久性污染物
（3）河流为恒定流
（4）废水连续稳定排放
对于非持久性污染物，在给定x=0，c=c0
C C0 exp[
忽略弥散作用
C C
0
xx
2Ex
(1 1 4KE x )] 2
x
exp(
Kx ) ux
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例2
一个改扩建工程拟向河流排放废水，废水量为0.15m3/s，苯 酚浓度为30ug/L，河流流量为5.5m3/s，流速为0.3m/s， 苯酚的背景浓度为0.5ug/L，苯酚的降解系数K=0.2d-1， 纵向弥散系数Ex=10m2/s，求：排放点下游10km处的苯
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第二节 河流和河口水质模型
4、S-P模型
DO
氧垂曲线
Os
Dc
复氧曲线
耗氧曲线 tc t
19
第二节 河流和河口水质模型
适用条件； （1）河流充分混合段（2）污染物为耗氧性有机污染物
（3）河流为恒定流动（4）污染物连续稳定排放
dC dt dD dt
K 1C K
1
L K
2
D
20
x ) C C0 exp( K1 86400u x x D K1C0 [exp( K1 ) exp( K 2 )] 86400u 86400u K2 K1 x ) D0 exp( K 2 86400u 86400u D0 K2 K1 ln[ K2 (1 )] X c K2 K1 C0 K1 K1 C0 (c pQ p chQh ) /(Q p Qh ) D0 ( D pQ p DhQh ) /(Q p Qh )
（1）河流监测断面的布设原则
在调查范围的两端 调查范围内重点保护水域、重点保护对象附近水域 水文特征突然变化处（如支流汇入处等）、
水质急剧变化处（如污水排水处等）、
重点水工构筑物（如取水口、桥梁涵洞等）附近 水文站附近等应布设监测断面
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（2）取样点的布设 ① 取样垂线的确定
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一个拟建工厂，将废水排入一条比较清洁的河流。河流的
BOD5的浓度为2.0mg/l，溶解氧浓度为8.0mg/l，平均水
温为20℃，流量为14m3/s；排放的工业废水， BOD5的 浓度为800mg/l，水温为20℃，流量3.5 m3/s，废水排放 前经过处理使得溶解氧浓度达到4.0 mg/l；假定废水与 河水在排放口迅速混合，该河段平均水深达0.8m，河 宽为15.0m，参数K1（20 ℃ ）=0.23d-1，若河流的溶 解氧标准为5.0 mg/l，计算工厂排出废水的最高允许 BOD5。
横向混合：横向扩散指由于水流中的紊动作用，在流动的 横向方向上，溶解态或颗粒物质的混合，通常横向扩 散系数表示。在横向混合区内，对流和横向扩散混合 是最重要的，有时纵向混合也不能忽略。
9
纵向混合：纵向离散是由于主流在横、垂方向上的流 速分布不均匀而引起的在流动方向上的溶解态或颗 粒态质量的分散混合，通常用纵向离散系数表示。 3、海水中污染物的混合扩散： 排放到海洋中的污水，一般是含有各种污染物的淡 水。它的密度都比海水小，入海后一面与海水混合 而稀释，一面在海面向四周扩展。
第四章 地表水环境影响评价
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 地表水体的污染和自净 河流和河口水质模型 湖泊水库数学模型 水质模型的标定 水环境调查 地表水环境影响预测与评价
1
第一节 地表水体的污染和自净
2
第一节 地表水体的污染和自净
一、水体污染
1、水体污染定义 由于自然过程和人类活动的影响而使水的 感观性状（色、嗅、味、透明度）、物理化学 性质、生物组成及底部沉积物的数量和组分发 生恶化，破坏水体原有功能的现象。 p60
10
4、污染物的好氧生化过程
d ( La L1 ) k1 L Lc La L1 La e k1t dt BOD5 BODu (1 e 5 k1 )
11
Os
468 (31.6 T )
水温：
K
1,T N ,T
K
1 , 20
1
T 20 T 20
7
1、
水体中污染物迁移与转化概述：
物理过程：移流、紊动扩散、离散
化学过程：氧化还原、中和、吸附、沉淀 生物过程：好氧、光合作用
8
2、河流水体中污染物的对流和扩散混合：
对流：对流是溶解态或颗粒物质随水流的运动。可以在横 向、垂向、纵向发生对流。在河流中，主要是沿河流 纵向的对流，河流的流量和流速是表征对流作用的重 要参数。
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第五节 水环境现状调查
（3）用排水状况
主要调查取水量、用水量、循环水量及排水量。
（4）厂矿企业、事业单位的 污水处理情况
29
第五节 水环境现状调查
5.2 水质监测
常规水质参数：反映评价水体水质的一般状况；
特征水质参数：代表或反映建设项目建成投产后 排放废水的性质。
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5.3 地表水体布设水质监测断面及取样点的原则与方法
17
第二节 河流和河口水质模型
完全混合距离的计算
污染物进入河流后，经过混合过程段，达到完全混合（断面 任一点的浓度介于平均浓度的95％－105％之间）。此时：
(0.4B 0.6a) Bu L (0.058H 0.0065B) gHI
B：河流宽度，a：排放口距近岸的距离，H：河流平均水深， I：河床坡度
由于河流过宽，监测断面上的取样垂线应适当增加，而且 主流线两侧的垂线不必相等，拟设置排污口一侧可以多一些。
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第五节 水环境现状调查
②垂线上取样水深的确定 水深＞ 5m 在水面下0.5m水深处及在距河底0.5m 处，各取样一个点；
1m＜水深＜5m 在水面下0.5m取一个样， 水深＜1m，取样点距水面不应小于0.3m，距河底也 不应小于0.3m。 对于三级评价的小河不论河水深浅，只在一条垂线 上一个点取一个样，一般情况下取样点应在水面 下0.5m处，距河底不应小于0.3m。
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第三节 湖泊水质模型 1、湖泊完全混合衰减模式：
动态： w0 c p Qp w0 c p Q p c ch exp( K ht ) VK h VK h 平衡： c w0 c p Qp
VK h
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第三节 湖泊水质模型
2、湖泊推流衰减模式：
kd Hr 2 ch cr c p exp 172800Q p
a x 经验系数，埃尔德理论
， m / s ; u * gHI
计算得 a x 5 .9
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第四节 水质模型的标定
二、示踪试验
示踪剂法：示踪剂一般为无机盐或荧光染料或放射性同位素。
方法：将示踪剂瞬时投入河流某断面，在投放点下游断面采样测定不 同时间t下示踪的浓度，将C~t变化数据代入下式估算EX