第6章 流域水环境规划 2018

对象的水资源规划。如流域或区域的防洪规划、水力
发电规划、灌溉规划、航运规划以及综合利用枢纽或 单项工程的规划等。
5.2 水环境功能区划的基本原则和方法
水体功能区：指水体使用功能所占有的范围。 水环境功能区划：是根据水体不同区段的自然条
件、区域内的用水需求，按照国家和地方的有关法规
和标准，对水体不同区段按其功能划分，并确定其相 应的环境质量目标。
讲，重金属也有环境容量。 但重金属是保守性污染物，只发生赋存状态和空 间位置的变化，而不能被分解。因此，重金属没有同 化容量。对于重金属污染物要严格控制在污染源。
水环境容量分类
自然水 环境容 量
按水 环境 按污染 物 分类
耗养有 机物水 环境容 量 有毒有 机物水 环境容 量 重金属 水环境 容量
进行水环境规划时，要注意以下问题：
（ 1 ）根据目前和将来水体用途，严格划分保护区，
首先要保证饮用水源的水量和水质；
（ 2 ）充分注意流域的用地与人口增长对水量、水 质的改变，以及对水环境污染的影响； （ 3 ）把流域及其水环境作为一个复合生态系统来 考虑；
（4）特别注意减免洪水灾害的问题；
（ 5 ）妥善处理干支流、上下游、左右岸及各种水 环境的相互关系； （6）明确水环境保护的方针和政策。
决策部门采纳。 采用何种规划方法，视具体水环境规划类型确定。
第四、拟定规划措施：清洁生产工艺，增加污水处理 设施…
第五、提出供选方案： 通过费用—效益分析、方案可行性分析和水环境 承载力分析，对规划方案进行综合评价，从而为最佳 规划方案的选择与决策提供科学依据。 第六，规划实施：体现规划自身的价值与作用。
总量控制负荷优化分配：
将环境容量不均等分配给各污染源。 总量控制负荷分配原则： 公平性策略：追求各污染源之间污染物分配的公 平性，通常认为，等比例削减污染物量属于公平分配； 效率策略：追求污染物削减过程达到最高的效率，
典型效率策略目标是区域污水处理费用最小。
分配方法：非数学优化分配，数学优化分配。
水环境规划过程是一个反复协调决策的过程，以
寻求一个最佳的统筹兼顾方案。因此，规划中要处理 好近期与远期、需要与可能、经济与环境等的相互关
系，以确保规划方案的可操作性。
5.1.3 水环境规划的类型及层次 根据水环境规划研究的对象，可将其大体分为两 大类型：
水污染控制系统规划（或称水质控制规划）:以实
根据规划的不同范围，可分为三个层次： 流域水资源规划：以整个江河流域为对象的水资 源规划。 区域水资源规划：以行政区或经济区为对象的水
资源规划。依据区域范围大小、特点、经济发展方向
以及对水资源开发治理的要求，或以防洪灌溉排水为 重点，或以工业和城市供水、改善地区水患、航运或 环境为重点，或以水力发电为重点，或兼而有之。 专业水资源规划：以流域或区域某项专业任务为
划，是在满足水环境目标，并在与水环境系统有关要素 约束和技术约束条件下，寻求水环境最优规划方案。
模拟比较法：是一种多方案比较方法，如层次分析 法和组合方案比较法。依据所研究系统确定的水环境规 划目标（近期或远期），在经济技术可行的前提下，提 出为达目标拟采取的各种控制措施，并由这些措施组合 成若干个供选方案；通过对每个方案进行模拟及费用 效益分析和比较，从中选出一二个最佳或满意的方案供
5.2.2 水环境功能区划分的方法与步骤
5.2.2.1 系统分析-确定水质目标 水环境保护功能区划分的目的，就是提出明确的 水质保护目标并最终加以实现。 确定该水质目标的过程是一个系统分析过程，如
图所示。
Ⅰ 功能分 区提出 保护目 标
Ⅱ 选择相 应的环 境质量 标准
Ⅲ 现状功能可 达性分析， 确定主要人 工污染源
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
水质功能区 分类 水域环境功能 执行 水质标准
Ⅰ类 Ⅱ类
源头水、国家自然保护区
集中式生活饮用水地表水源地一级 保护区，珍稀水生生物栖息地、鱼 虾类产卵场等 集中式生活饮用水地表水源地二级 保护区，鱼虾类越冬场、洄游通道、 水产养殖区等渔业水域及游泳区 一般工业用水区及人体非直接接触 的娱乐用水区 农业用水区及一般景观要求水域
Ⅳ 建立排污量与环 境质量标准间的 定量关系污染源 影响评价
Ⅴ
Ⅶ
Ⅵ
政策协调 行政决策
负责分配、工程规 划、环境、技术和 经济综合优化
分析实现目标可 供选择的方法，规 划不同总量的控 制途径，指定功能， 可达性分析
水环境功能区划系统分析过程
5.2.2.2 划分步骤 水环境功能区可分为4个阶段，即技术准备、定性
水域内可接受的某种污染物的总量。通常以水质模型
为基础，结合不同流域内的水文、水质条件、以及污 染源的位置、排放方式等，计算出达到预定水质目标 条件下，河段内可接纳的污染物量。总量控制目标是 制定流域污染控制规划的基础。
5.4 流域水污染控制规划 水环境污染防治的途径主要有两种：一是减少污
染物排放，二是提高或充分利用水体的自净能力。
5.1 流域水Hale Waihona Puke Baidu境规划的内容和工作程序 5.1.1 流域水环境规划的内容
（1）提出水体功能区划和水质控制指标
（2）确定水质超标河段和主要污染物 （3）确定各河段主要污染物的环境容量 （4）确定各排污口的允许排污量 （5）预测污染治理费用，提出最佳规划方案
5.1.2 流域水环境规划的工作程序 第一、综合分析，找出主要问题。
技术不可行时，为保证功能区水质符合要求，可考虑 改变排污去向至低功能水域，或减少混合区范围以及 利用大水体稀释扩散能力。 ④ 优化模拟：对功能区达到各个环境目标的技术
方案及投资进行可达性分析。
（4）综合决策阶段
① 通过对水环境功能区的综合评价，确定切实可 行的区划方案。
② 拟订分期实施方案。
5.3 水环境容量与水环境保护目标 5.3.1 水环境容量分类 5.3.1.1按水环境目标分类
Ⅰ类 Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
Ⅳ类
Ⅴ类
地表 水环 境质 量标 准基 本项 目标 准限 值。 单位 mg/L
5.2.1 水环境功能分区原则 水环境功能分区应遵循以下原则： 集中式饮用水源地优先保护； 不得降低现状使用功能，兼顾规划功能； 优质水优用及低质水低用； 统筹考虑专业用水标准要求； 上下游、区域间互相兼顾，适当考虑潜在功能要求； 合理利用水体自净能力和环境容量； 与工业合理布局相结合； 对地下饮用水源地污染的影响； 实用可行，便于管理等。
流域系统；
城市（或区域）系统； 单个企业系统（如废水处理厂系统）。 相应的水污染控制系统规划分成三个相互联系的 规划层次：
流域水污染控制规划、
城市（区域）水污染控制规划、 水污染控制设施规划。
5.1.3.2 水资源系统规划 水资源系统：以水为主体构成的一种特定的系统， 是一个由相互联系、相互制约及相互作用的若干水资
5 流域水环境规划 流域水污染防治的特点：（1）涉及地域宽，跨省 域、市县区域；（2）河流（或湖泊）水文条件复杂，
变化大；（3 ）同一水体兼具多种功能；（4 ）污染源
种类多、情况复杂。 主要内容
5.1 流域水环境规划的内容和工作程序 5.2 水环境功能区划的基本原则和方法 5.3 水环境容量与水环境保护目标 5.4 流域水污染控制规划 5.5 邕江水环境综合整治规划
（1）自然水环境容量： 以污染物在水体中的基准值为水质目标，则水体 的允许纳污量称为自然环境容量。其模型为：
E K自 B基 B dV
式中：E—水环境容量；K自—水体自净系数；V—水体积； ρB基—污染物在水体中的基准值； ρB—污染物在水体中的背景浓度；
（2）管理(或规划)环境容量 以污染物在水体中的标准值为水质目标，则水体 的允许纳污量称为管理环境容量。
成的系统。
（1）从广义上讲，它涉及到人类的资源开发、人 口规划、经济发展与水环境保护之间的协调问题。 （2）从地域上来看，可在一条河的整个流域上进 行水资源开发、利用和水污染综合整治规划，也可在
一个小区域（城市、或工业区）内进行水质与污水处
理，乃至一个具体污水处理设施规划、设计和运行。
水污染控制系统一般可分为三个层次：
5.4.1 水污染控制的技术措施 5.4.1.1 减少污染物排放负荷 清洁生产工艺，对生产过程和产品实施综合防治 战略，以减少对人类和环境的风险。 浓度控制：对人为污染源排入环境的污染物浓度 作的限量规定，以达到控制污染源排放量之目的。 总量控制：依据某一区域环境容量，确定该区域污 染物容许排放总量，再按照一定原则分配给区域内 各污染源，同时制定出一系列政策和措施，以保证 区域内污染物排放总量不超过容许排放总量。
地图 所 需 资 料 水文与水质现状数据，以及用水现状 污染源清单
流域水资源规划、流域范围内土地利用规划和经 济发展规划等有关规划资料
水污染控制方法及其技术经济和环境效益资料
第二、确定规划目标：水量、水质两方面。 第三、选定规划方法：数学规划法、模拟比较法。
数学规划法：包括线性规划、非线性规划和动态规
按降解 机制 分类
稀释 容量
按可再 生性 分类
可更新 容量
目标 分类
管理水 环境容 量
自净 容量
不可更 新容量
5.3.2 水环境保护目标 环境质量目标：依据水体功能分区，执行相应的 国家环境质量标准，结合规划的具体要求，确定各水
域的主要水质指标。环境质量目标是水域功能的保证。
总量控制目标：以功能区环境容量为基础，确定
源工程单元和管理技术单元组成的有机体。
水资源系统规划：指应用系统分析的方法和原理， 在某区域内为水资源的开发利用和水患的防治制定的 总体措施、计划与安排。 基本任务：根据国家或区域经济发展计划，改善
生态环境要求，以及各行业对水资源的需求，结合区
域内水资源的条件和特点，选定规划目标，拟定合理 开发利用方案，提出工程规模和开发方案。
非数学优化分配
（1）等比例分配：以现状排污量为基础按相同削
减比例分配允许排污量。
（ 2 ）排污标准加权分配：以各行业污水排放标
准为依据，按不同权重分配各行业的容许排放量，
同行业按等比例分配。
现水体功能要求为目标，是水环境规划的基础； 水资源系统规划（或称水资源利用规划）:强调水 资源的合理开发利用和水环境保护，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。
5.1.3.1 水污染控制系统规划 水污染控制系统：由污染物的产生、排出、输送、 处理、在水体中迁移转化等各种过程和影响因素所组
物，其有较大的水环境容量。该容量即通常所说的水
环境容量。 （2）有毒有机物的水环境容量 有毒有机物指人工合成的毒性大、难降解有机物。 这类有机物的同化容量极小，一般只考虑水体的稀释
作用。但有毒有机物主要应消除在污染源，而不易开
发利用水体的环境容量。
（3）重金属的水环境容量
重金属可被水体稀释到阈值以下。从这个意义上
提出规划功能及相应水质标准，预测污染物排放
量的增长与削减。 ② 提出功能区划分的初选方案或多种供选方案。
（3）定量计算阶段
① 确定设计条件：设计条件必须在定量计算前进
行，主要包括：设计流量、设计水温、设计流速、设
计排污量、设计达标率与标准和设计分期目标。 ② 选择水质模型及计算。
③ 计算混合区范围：在削减排污量方案费用较高、
以水污染损害费用与治理费用之和最小为约束条
件，规划允许排污量，称为规划环境容量。
E K自 B标 B dV K自 K 标 B基 B dV
式中：K标—以技术经济指标为约束条件的社会效益参数； ρB标—污染物在水体中的标准值。
5.3.1.2 按污染物性质分类 （1）耗氧有机物的水环境容量 耗氧有机物能被水中生物氧化分解为简单的无机
判断、定量决策和综合评价。
（1）技术准备阶段
① 收集和汇总现有基础资料、数据；
对需补测项目，制定必要的现场监测方案；所需专业
② 确定工作方案：初步划分工作范围与工作深度；
与行政管理合理组合。
（2）定性判断阶段
① 分析使用功能及其影响因素：
分析水体现状使用功能，对水环境现状进行评价， 确定影响使用功能的污染因子和污染时段； 分析污染源优先控制顺序，将现状功能区中水质 不符合标准的水域，依据污染因子列出相应污染源；