河海大學課設朱瀆港水環境規劃報告書

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1、河海大學課設朱瀆港水環境規劃報告書朱瀆港水環境規劃報告書姓名：學號：班級：環工二班指導老師：錢進2021年12月28日星期一朱瀆港水環境規劃報告書一、總論（一）規劃的目的和意義1、目的：水環境模擬是環境評價及規劃的重要工具，環境規劃與管理課程設計的目的是訓練環境工程專業學生運用環境水力學、環境評價及環境規劃與管理等專業基礎課和專業課的知識，進行河流水質模擬、預測。通過課程設計，培養學生運用所學的知識進行河流一維水環境模擬，開展水環境綜合規劃和管理的能力。2、意義：水是重要的自然資源，隨著.和國民經濟的迅速發展、人口的增長、人民生活水平和城市化水平的提高，對水的需求越來越多，水資源短缺和水污染日

2、益嚴重，這已成為.經濟發展的制約因素。為促進國民經濟可持續發展、全面貫徹水法、加強水資源保護，履行水利部門“三定”方案的職責，開展水功能區劃工作是十分必要和緊急的任務，而太湖流域是我國水污染控制和水污染治理的重點，而太湖是其中污染最為嚴重的區域。為有效改善西太湖水環境質量，無錫市擬對境內入湖河流朱瀆港進行水環境規劃。依據江蘇省.經濟發展規劃和水資源綜合利用規劃，合理科學地編制水環境規劃，是實現水資源持續利用，保證太湖流域.、經濟和環境可持續發展的重要保證條件。（二）規劃的指導思想和原則1、指導思想按照國務院太湖流域水環境綜合治理總體方案和江蘇省政府江蘇省太湖水污染治理工作方案的要求，以調整產業

3、結構、推進污水集中治理和提標改量為主要手段，高標準實施工業和生活污染源控制；以推行生態農業和循環型農業為主要措施，削減農業面源的污染貢獻量；以實施河道的生態化整治為重點，提高水環境自凈能力。在較短時間內使無錫市境內進入太湖的朱瀆港水質達到水環境功能區的目標要求，改善朱瀆港地區居民的生活環境，實現當地.經濟的可持續發展。2、編制原則（1）充分調查，掌握現狀依據已有水質、水量條件及當地工業、生活污染源和農業面源的分布情況，制定相應的對策措施。（2）統籌規劃，綜合整治統籌規劃總體，改善區域水環境質量，消除外來影響，以促進朱瀆港地區水環境功能區水質達標。（3）遠近結合，標本兼治在全力解決當前突出環境問

4、題的基礎上，采取治本之策，加強污染源頭治理，提高排放標準，切實控污減排，從根本上解決影響朱瀆港水質的各種污染源問題。（4）突出重點，分類控制有針對性地解決制約朱瀆港水污染防治的關鍵問題，控制化學需氧量排放總量，綜合治理朱瀆港地區的水質污染。（5）團結協作，合力治污朱瀆港水環境綜合整治工作需要區域內各級政府加強團結協作，形成治污合力，各負其責，為實現朱瀆港地區的水環境綜合整治規劃目標共同努力。（三）規劃的編制依據1、法律法規（1）中華人民共和國環境保護法（2）中華人民共和國水污染防治法（3）中華人民共和國水法（4）江蘇省水污染保護條例（5）江蘇省環境保護條例（6）江蘇省太湖水污染防治條例（7）江

5、蘇省湖泊保護條例2、相關標準（1）地表水環境質量標準（GB3838-2021）（2）污水綜合排放標準（GB8978-96）（3）地表水資源質量標準（SL63-94）（4）城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2021）（5）太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值（DB32/1702-2021）3、規劃技術細則（1）全國水資源保護規劃技術大綱（2）江蘇省水功能區劃技術細則（3）江蘇省水資源保護規劃技術細則（四）規劃范圍本次規劃范圍為西太湖入湖河流朱瀆港地區，位于宜興市，其西起施蕩河，東至太湖，干流總長約為32.5km。（五）規劃指標與目標為了體現規劃原則要求，確保規劃目

6、標的實現，確定本次規劃指標為污染控制類指標，主要污染因子取COD Cr。要求國控斷面水質必須達到地表水環境質量標準（GB3838-2021）類標準以及各功能區必須滿足其水質要求。（六）規劃方法與內容1、根據河流取水、排水狀況，劃定朱瀆港干流和各支流水功能區，明確各功能區水質控制目標，以利于水資源的分類管理和保護；2、現狀取排水條件下，計算朱瀆港河道干流及各支流污染物縱向變化過程，并分別用圖表示；3、根據各個功能區和國控斷面要求，同時考慮重點水環境保護目標，計算各功能區污染物允許排放量；4、根據以上計算結果，按照等比例削減方法，計算滿足各個功能區和國控斷面水質要求的河道干流各排污口和支流口污染物

7、允許排放量；5、按照對國控斷面和城市取水口的影響情況，提出優化的排污口整治方案和限排污染物濃度，以實現對水資源的合理開發利用和保護的目標；6、根據河流水環境規劃的程序和步驟，制定完整的規劃報告，詳細說明水功能區劃，污染物削減方案和依據，并說明計算方法和過程。（七）規劃技術路線朱瀆港水環境規劃主要的技術路線圖見下面規劃編制技術路線圖。規劃編制技術路線圖：（八）規劃成果1、朱瀆港水環境規劃報告書2、朱瀆港干流和支流水功能區劃圖、污染物濃度沿河段縱向變化圖。二、自然、.經濟和水系狀況（一）自然環境概況1、地理位置朱瀆港地處江蘇省東部，西太湖流域，位于宜興市境內，全長32.5km。2、地形地貌朱瀆港地

8、區位于長江中下游沖積平原區，水系發達，土壤為粘性土層，部分為淤泥質粉土。3、氣候朱瀆港地區屬于北亞熱帶季風性濕潤氣候，氣候溫和、濕潤、雨水充沛、四季分明。梅雨季節明顯，大多在六月中旬到七月上旬，多年平均氣溫15.4攝氏度，一月平均氣溫為2.1攝氏度，平均最低氣溫為-0.83攝氏度，七月平均最高氣溫為31.5攝氏度，極端最高氣溫為37.7攝氏度。多年平均降水量為1207.7mm，極端最大降水量是1738.4mm，最小降水量為679.1mm。區內主導風向為東南風，平均風速為2.4m/s。（二）.經濟概況朱瀆港地區處于蘇、錫、常經濟發達地區，近年來國民經濟保持較快增長，年工業總產值29.14億元，農

9、民人均收入5416元，城鎮在崗職工平均工資15984元，朱瀆港地區總面積78.7平方公里，耕地面積3.81萬畝。（三）水資源及水系概況朱瀆港地處江南水鄉、平原低洼河網區，水資源量豐富。6月到9月梅雨季節，河流水量豐富，主要來自于降雨徑流。三、水環境規劃典型問題太湖流域是我國水污染控制和水環境治理的重點，西太湖是其中污染最為嚴重的區域。為有效改善西太湖水環境質量，無錫市擬對境內入湖河流朱瀆港進行水環境質量規劃。朱瀆港河流及取排水狀況如圖1和表1所示。（一）給定條件為方便計算，主要污染因子取COD ;各排污口均為連續恒定排放，且排入后即滿足全斷面均勻混合。（二） 要求圖中國控斷面水質必須達到地表水

10、環境質量標準（GB3838-2021）類標準。四、 水環境質量現狀評價（一） 資料來源及評價方法1、資料來源：環境規劃與管理課程設計任務書2、水質評價標準：地表水環境質量標準（GB3838-2021）3、水質評價參數：受監測資料的限制，選取化學需氧量CODCr 為評價參數。4、水質評價方法：采用單因子指數法評價計算公式為 i i i c c 0p式中i p -該污染物的污染指數；i c -該污染物的實測濃度值； i c 0-該污染物的允許濃度值（評價標準值）。（二） 朱瀆港河流水質評價受資料限制，無河流斷面Cr COD 監測數據，具體斷面水質評價省略。根據國控斷面水質要求，需對朱瀆港各排污口排

11、污量進行削減，并提出相關的整治措施。五、 規劃內容（一） 根據河流取水、排水狀況，劃定朱瀆港干流和各支流水功能區，明確各功能區水質控制目標；1、水功能區的區劃原則（1）以河流目前使用功能和水質狀況為基礎，并充分考慮沿岸城鎮的總體規劃以及經濟.發展規劃；（2）對目前使用功能不明確的水域，結合遠期規劃需要及潛在功能的開發，再根據水質規劃情況確定；Cr（3）各功能區的連接水域和功能區的排污口附近，允許混合區存在，但混合區的存在不能影響河段的使用，混合區范圍原則上盡可能??；（4）綜合考慮河流自然條件、污染現狀及使用目標的相似性，并按相似性原則進行功能區的劃分；（5）水功能區劃分的方案要切實可行，其分配

12、界限應盡可能地與行政區界線一致，以便于行政管理，使保護和改善水環境的措施能得以貫徹和落實，以便于行政監督管理的實施。2、水功能區劃方法（1）系統分析法：主要是采用統計分析的理論和方法，把區劃對象作為一個系統，分清水功能區劃的層次，進行總體設計；（2）定性判斷法：主要是在河流、湖泊和水庫的水文特征、水質現狀、水資源開發利用現狀及規劃成果進行分析和判斷的基礎上，進行河流、湖泊及水庫水功能區的劃分，提出符合系統分析要求且具有可操作性的水功能區劃方案；（3）定量計算法：主要是采用水質數學模型，以定性劃分的方案為基礎，進行水功能區水質模擬計算。根據模擬計算成果對個功能區的水質標準、長度、范圍等進行復核；

13、（4）綜合決策法：對水功能區劃方案進行綜合決策，提出水功能區劃報告、水功能區劃圖及登記表。水功能區劃多采用定性分區和定量分區相結合的方法進行，邊界的確定應考慮利用河流的自然特征和行政邊界。3、劃分結果及水環境保護目標的確定根據區劃原則，對朱瀆港進行水功能區劃分和水環境保護目標的確定，具體水功能區劃分和水環境保護目標見表1.1，水功能區劃圖見附圖1.4、各功能區說明（1）干流工業用水區：此區水量來自干流基流，原始水質較好，主要有工業用水口01和農業用水口03，工業排污口02，整體水質較好，主要用于工業用水與農業灌溉；水質目標近期定為類，遠期可提高至類。（2）干流排污控制區：此區有大量的排污口：5

14、個工業排污口、1個農業排污口、2個城市排污口以及支流1、支流2的匯入，原始水質比較差，因此劃分為排污控制區,該控制區范圍為該河段上游第一個排污口上游100m至最末一個排污口下游200m；根據國控斷面的水質要求以及河流的遠期規劃發展、水資源保護目標等，確定本區水質目標為類，綜合考慮各種因素，可定遠期目標為類。（3）支流1工業用水區：根據原始資料，此河段有工業取水口11、工業排污口12，上游來水量為基流，CODCr的本地濃度為20，水質較好，因此將此河段劃分為工業用水區，主要使用功能為工業取水；水質目標定為類，遠期目標可定為類。（4）支流1過渡區：由于下游有城市取水口，要求水質必須高于類，因此設定

15、過渡區。（5）支流1飲用水源區：此河段有城市取水口13和城市取水口14，因此設置為飲用水源區，該區范圍為集中取水的第一個取水口上游1000m,至最末取水口下游100m；此區域嚴禁排污，需嚴格控制水質，水質目標為類，遠期水質目標定為類。（6）支流1保留區：保留區是指目前開發利用程度不高、受納污染較少的區域，或者為今后開發而預留的區域。此河段目前開發利用程度不高，故預留此區域為保留區，要求水質目標為類。（7）支流1排污控制區：此河段為支流匯入干流的回水段，設置為200m,水質目標定為類，遠期水質目標定為類。（8）支流2排污控制區：根據原始資料，此區域有工業排水口21、工業排水口22和工業排水口23

16、，基流水質為類，劃分為排污控制區，入河排污口所在的排污控制區范圍為該河段上游第一個排污口上游100m至最末一個排污口下游200m；綜合考慮水體使用功能、水資源保護目標，將此區水質目標定為類，遠期水質目標定為類。表1.1（二）現狀取排水條件下，計算朱瀆港河道干流及各支流污染物縱向變化過程，并分別用圖表示1.朱瀆港水質模型的建立（1）水質模型的概化a.從時間上，排污口為連續恒定排放，為穩定模型；b.從空間上，污染物排入后即滿足全斷面均勻混合，為一維模型；c.考慮河流的自凈，對CODCr的降解符合一級反應。（2）參數選取主要污染因子取CODCr 。（3）模型表達a.考慮污染物混合完全： QeQp Q

17、eCe QpCp +=c C-污水排入后，斷面完全混合后污染物濃度（CODCr,mg/l ）Cp Q .p -污染物排入前，河流流量與污染物濃度（m3/s,CODCr,mg/l ） -Ce Qe .排入河流的污染物流量和濃度（m3/s,CODCr,mg/l ）b.考慮河流的自凈作用： )ex p(x ux k C C -= C-上游斷面CODCr 濃度，mg/l ；Cx-下游斷面CODCr 濃度，mg/l ；x-上下游斷面距離，m ；u-本段河流平均流速，m/s ；k-CODCr 衰減系數，取0.12d-1。2. 朱瀆港干流及支流污染物濃度沿縱向變化計算以干流為例，計算斷面前后流量與濃度：干流

18、入流-工業水口01： Qo=10 m3/s,Co=20 mg/l,x=500m,A=32m2,u=AQ =0.313 m/s 考慮CODCr 衰減：)ex p(x ux k C C -=19.956 mg/l ； 工業取水口01：q=0.5 m3/s,則斷面后Q=10-0.5=9.5 m3/s,C=19.956 mg/l ；工業取水口01-工業排水口02： Qo=9.5 m3/s ,Co=19.956 mg/l,x=500m,A=32m2,u=AQ =0.292 m/s考慮CODCr 衰減：)ex p(x ux k C C -=19.909mg/l ； 工業排污口02：q=0.3m3/s,則斷

19、面后Q=9.5+0.3=9.8 m3/s ， QeQp QeCe QpCp +=c =22.361mg/l ； 以下各斷面計算原理與步驟同上，支流匯入干流時將支流作為一個大排污口計算，具體計算結果見附表1、2，干流與支流污染物濃度沿河流縱向變化見附圖2-1，2-2.（三） 根據各個水功能區和國控斷面要求，計算各功能區污染物允許排放量1. 朱瀆港納污能力計算方法的選擇根據各個功能區和國控斷面的要求，計算各功能區污染物允許排放量。因為各功能區流量沿程變化，所以各功能區需要分段計算納污能力，再進行累加。水體納污能力為在給定水域的水文、水動力學條件、排污口位置及方式情況下，滿足水功能區劃確定的水質條件

20、的排污口的最大排放量。其計算公式如下： Q Cn UX K Q C C W ?+?-=)o n ( 其中，Cn-水域中的水質標準；Co-上游來水中污染物的濃度或原水體中的背景值，mg/l ；Q-稀釋容量，m3/s ；X-上下游斷面間距離，m ；K-同前，為降解系數。2. 容許納污量的計算以干流工業用水區干流入流-工業取水口01段為例計算納污能力w ： Cn=30mg/l,Co=20mg/l,Q=10m3/s,X=500m,u=0.313m/s. Q Cn UX K Q C C W ?+?-=)o n (=100.667g/l. 以下各段計算原理同上，再將同一功能區各段累加得各功能區原始納污能力

21、。具體計算結果見附表3、4.（四）根據以上計算結果，按照等比例削減方法進行污染物的總量控制1.污染物總量控制為了使規劃水域滿足規劃水質目標的要求，必須對其實施污染物總量控制，根據納污能力、納污現狀、污染源源強與受納水體水質的關系和功能區劃水質目標、國控斷面水質目標等因素，提出規劃水域（朱瀆港干、支流）按照水功能區劃和國控斷面要求的水質目標，在此基礎上進行河流污染物削減。2.控制目標（1）國控斷面水質目標達到類水質標準的要求；（2）滿足各個功能區要求的水質目標要求。3.削減方法根據設計任務書的要求，按照等比例削減方法對朱瀆港干、支流各排污口進行削減。等比例削減法即是對所有污染源采取同樣的比例削減

22、排放量。從而將允許排放量分配到源的分配方法。4.削減方案將朱瀆港支流1與支流2匯入口處理為干流排污口，以國控斷面為控制斷面對干流各排污口進行等比例削減，再以支流匯入口處斷面為控制斷面對支流各排污口進行削減。根據水質現狀分析，國控斷面處CODCr為38.897mg/l,流量為20.9 m3/s，水質目標要求為地表水類，則其污染物總量為W=QC=38.897?20.9=812.9473g/l,目標總量為：W目標=QC目標=20?20.9=418 g/l,則削減比例為：（W- W目標）/ W?100%=48.58%取干流和支流1、2的削減比例為48.58%，計算各斷面污染物濃度與各功能區的納污的能力

23、，此時支流1的飲用水源區和保留區的納污量為負，不符合要求；并且干流的國控斷面處的污染物濃度CODCr為25.854 mg/l，水質目標沒有達到類水質標準的要求。按照以上削減比例48.58%進行等比例削減后，各斷面水質狀況與納污能力分別見表5和表6。經調整比例并校驗各功能區納污能力，取干流各排放口最終削減比例為78%，根據等比例推算支流1各排放口削減比例為74.5%，支流2各排放口削減比例為48.58%。此時國控斷面與干、支流各功能區水質均達標。按照以上削減比例進行等比例削減后，各斷面水質狀況與納污能力分別見表7和表8。（五）按照對國控斷面和城市取水口的影響狀況，提出優化的排污口整治方案和限排污

24、染物濃度因為不同的排污口對控制區水環境質量濃度超標貢獻率大小不一樣，自身治理的水平也不相同，所有的排污口采用同樣的比例削減排污量，存在明顯的不公平性。因此可以根據各排污口（污染源）貢獻率與地理位置、排放量等因素，對各污染源進行優化規劃與污染物濃度控制。1.控制目標（1）優化后達到干流下游國控斷面的類水質目標的要求；（2）達到各功能區要求的水質目標（GB3838-2021）；（3）達到江蘇省地方標準太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值（DB32/1702-2021）規定的排放標準；（4）達到合理規劃、經濟有效的目標。2.優化方案根據對污染源的現狀分析，納污河段主要為干流上7k

25、m至下游26km處與支流2，污染源分為工業、農業與城市生活污水污染源，其中農業污染源排放量較大；個別工業污染源排放量也較大，且超過江蘇省地方新標準（DB32/1702-2021）要求；城市生活污水污染源污染物濃度雖然達到國家排放標準，但仍然超過新標準的要求。所以綜合考慮以上現狀及各功能區的水質要求等因素，確定朱瀆港水環境污染總量控制優化方案如下：（1）排污口的關閉與合并轉移a.根據等比例削減方案，支流1工業排污口12污染物總量需削減74.5%，才能達到下游飲用水源區的類水質要求，其對環境污染十分嚴重，所以將支流1上的工業排污口12關掉；b.將干流上的城市排污口08和09合并至18+700處，生

26、活污水統一排放；c.干流上的工業排污口太多，污染十分嚴重，以至于下游國控斷面處的水質目標很難達到類水質要求，因此需要關掉一些工廠，經過校核計算，關閉工業排水口02、04、05、07；d.支流2上有工業排污口21、22、23，污染較為嚴重，也影響到了國控斷面的水質，故從經濟和環境的雙重方面考慮，由于工業排污口23排污量較大，故決定關掉工業排污口23.（2）排污口污染物濃度削減及限制根據太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值（DB32/1702-2021）要求，城市污水處理廠排放CODCr為50mg/l(I),不同行業排放CODCr分別為60 mg/l，80 mg/l與100mg

27、/l（造紙），因原始資料不足，由水質目標要求對各排污口削減如下：a.干流農業排水口06污染物濃度由80 mg/l削減至25 mg/l；b.干流城市排污口08、09合并后污染物由80 mg/l削減至24 mg/l；c.支流2工業排污口21污染物由100 mg/l削減至70mg/l；d.支流2工業排污口22污染物由100 mg/l削減至70 mg/l；經過對各個污染源優化削減后，國控斷面與各功能區均能夠達到水質目標要求，具體的水質模擬與各排污口削減的計算見附表9、10.六、水污染控制規劃方案及規劃實施的保障體系（一）水污染控制規劃方案為了保證朱瀆港區水環境質量達到目標要求，削減方案可實施，故提出水

28、污染控制規劃方案。主要是對朱瀆港區工業、農業與生活污水污染源進行控制處理，具體方案如下：1.方案制定的原則：(1)確保區域水質目標實現；(2)治理工藝在技術上可行；(3)環保投資與當地技術經濟發展水平相適應。2.水污染控制規劃方案(1)工業廢水污染源控制由于受原始資料限制，朱瀆港河流沿岸工業具體產業結構、行業不詳，故提出工業廢水污染控制一般措施。a.對工業廢水污染防治應遵循可持續發展的原則，深化改革，完成結構優化，工業結構的調整應以降低單位工業產品或產值的排水量及污染物排放負荷為重點；b.加強工業企業的技術改造，積極推廣清潔生產；c.實行節水減污，提高工業用水重復利用率，可將廢水清污分流，低濃

29、度的廢水應循環利用，盡量減少排放量，降低廢水處理投資；d.加強工業企業內的終端處理。應針對不同行業廢水水質的不同進行企業內處理，例如造紙行業廢水可采用活性污泥生化處理方法。(2)農業污水污染源控制規劃區內農田區域比例不容忽視，在農業生產中施用大量的化肥會通過地表徑流、水土流失等對水體造成污染。因此，在匯流流域內，應該合力管理農田、控制施肥量、加強水土保持、避免水土流失，若有條件，宜建立緩沖帶，改變耕種方式，發展生態農業。(3)生活污水污染源控制、規劃區內生活污水已達到國家污水排放標準，但為了達到水質目標要求與新標準太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要水污染物排放限值（DB32/1702-2

30、021）的要求，仍需對其進行削減。根據現狀排放，認為生活污水排放時已經過城鎮污水處理廠處理，為使其達到控制指標要求，需改進城鎮污水處理廠的工藝。（二）水質達標的保障體系1.法律措施為加強朱瀆港區水資源的監督、保護和污染防治，應嚴格遵守國家及江蘇省頒布的各項法律和法規，如環境保護法、水法、水污染防治法、江蘇省水資源保護條例、江蘇省太湖水污染防治條例等。另外，本規劃經有關部門批準后，還應制定相應的規章或法規，由政府或人大頒布執行。2.行政措施(1)將審批后的規劃列入地區國民經濟計劃；(2)將水環境目標與鄉鎮、縣（市）環境目標責任制掛鉤；(3)對于排污量大、治理無望、經濟效益差的企業應限期關閉；(4

31、)為謀求流域內.經濟可持續發展，應根據具體情況，調整流域經濟的發展模型、工業布局及產業結構，做好沿岸城鎮發展規劃。3.經濟措施(1)加強排污收費制度是利用經濟手段管理環境、控制污染的最有效方法之一，應配合排污許可證發放，完善排污收費制度，促進企事業單位加強經營管理，節約和綜合利用水資源，治理污染；(2)配合國家有關政策，逐步提高水價，促進有關排污單位節約用水，提高水的循環利用率，減少排污量；(3)在未來幾年，政府應加大污染治理的資金投入。4.工程措施所有污染源的削減計劃，最終都要通過一定的工程措施來實現，針對朱瀆港區，可采用農村工程措施、市政工程措施、生物工程措施等來實現污染總量控制。(1)水利工程措施有進水工程措施，如興建滲濾溝、設置滲濾池與污水走廊工程等；(2)農村工程措施有節水灌溉，減少農藥、化肥的施用量，植樹造林、涵養水源，發展生態農業等；(3)市政工程措施有完善下水道系統工程與提高污水處理廠功能等。5.檢測體系(1)在國控斷面處與飲用水取水口處實行定期水質監測；(2)在重點污染源處建立水質監測體系；(3)劃定各功能區水質控制斷面，并進行不定期監視性檢測。