河海大学课设朱渎港水环境规划报告书.docx

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1、河海大学课设朱渎港水环境规划报告书朱渎港水环境规划报告书姓名：学号：班级：环工二班指导老师：钱进2021年12月28日星期一朱渎港水环境规划报告书一、总论（一）规划的目的和意义1、目的：水环境模拟是环境评价及规划的重要工具，环境规划与管理课程设计的目的是训练环境工程专业学生运用环境水力学、环境评价及环境规划与管理等专业基础课和专业课的知识，进行河流水质模拟、预测。通过课程设计，培养学生运用所学的知识进行河流一维水环境模拟，开展水环境综合规划和管理的能力。2、意义：水是重要的自然资源，随着.和国民经济的迅速发展、人口的增长、人民生活水平和城市化水平的提高，对水的需求越来越多，水资源短缺和水污染日

2、益严重，这已成为.经济发展的制约因素。为促进国民经济可持续发展、全面贯彻水法、加强水资源保护，履行水利部门“三定”方案的职责，开展水功能区划工作是十分必要和紧急的任务，而太湖流域是我国水污染控制和水污染治理的重点，而太湖是其中污染最为严重的区域。为有效改善西太湖水环境质量，无锡市拟对境内入湖河流朱渎港进行水环境规划。依据江苏省.经济发展规划和水资源综合利用规划，合理科学地编制水环境规划，是实现水资源持续利用，保证太湖流域.、经济和环境可持续发展的重要保证条件。（二）规划的指导思想和原则1、指导思想按照国务院太湖流域水环境综合治理总体方案和江苏省政府江苏省太湖水污染治理工作方案的要求，以调整产业

3、结构、推进污水集中治理和提标改量为主要手段，高标准实施工业和生活污染源控制；以推行生态农业和循环型农业为主要措施，削减农业面源的污染贡献量；以实施河道的生态化整治为重点，提高水环境自净能力。在较短时间内使无锡市境内进入太湖的朱渎港水质达到水环境功能区的目标要求，改善朱渎港地区居民的生活环境，实现当地.经济的可持续发展。2、编制原则（1）充分调查，掌握现状依据已有水质、水量条件及当地工业、生活污染源和农业面源的分布情况，制定相应的对策措施。（2）统筹规划，综合整治统筹规划总体，改善区域水环境质量，消除外来影响，以促进朱渎港地区水环境功能区水质达标。（3）远近结合，标本兼治在全力解决当前突出环境问

4、题的基础上，采取治本之策，加强污染源头治理，提高排放标准，切实控污减排，从根本上解决影响朱渎港水质的各种污染源问题。（4）突出重点，分类控制有针对性地解决制约朱渎港水污染防治的关键问题，控制化学需氧量排放总量，综合治理朱渎港地区的水质污染。（5）团结协作，合力治污朱渎港水环境综合整治工作需要区域内各级政府加强团结协作，形成治污合力，各负其责，为实现朱渎港地区的水环境综合整治规划目标共同努力。（三）规划的编制依据1、法律法规（1）中华人民共和国环境保护法（2）中华人民共和国水污染防治法（3）中华人民共和国水法（4）江苏省水污染保护条例（5）江苏省环境保护条例（6）江苏省太湖水污染防治条例（7）江

5、苏省湖泊保护条例2、相关标准（1）地表水环境质量标准（GB3838-2021）（2）污水综合排放标准（GB8978-96）（3）地表水资源质量标准（SL63-94）（4）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2021）（5）太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（DB32/1702-2021）3、规划技术细则（1）全国水资源保护规划技术大纲（2）江苏省水功能区划技术细则（3）江苏省水资源保护规划技术细则（四）规划范围本次规划范围为西太湖入湖河流朱渎港地区，位于宜兴市，其西起施荡河，东至太湖，干流总长约为32.5km。（五）规划指标与目标为了体现规划原则要求，确保规划目

6、标的实现，确定本次规划指标为污染控制类指标，主要污染因子取COD Cr。要求国控断面水质必须达到地表水环境质量标准（GB3838-2021）类标准以及各功能区必须满足其水质要求。（六）规划方法与内容1、根据河流取水、排水状况，划定朱渎港干流和各支流水功能区，明确各功能区水质控制目标，以利于水资源的分类管理和保护；2、现状取排水条件下，计算朱渎港河道干流及各支流污染物纵向变化过程，并分别用图表示；3、根据各个功能区和国控断面要求，同时考虑重点水环境保护目标，计算各功能区污染物允许排放量；4、根据以上计算结果，按照等比例削减方法，计算满足各个功能区和国控断面水质要求的河道干流各排污口和支流口污染物

7、允许排放量；5、按照对国控断面和城市取水口的影响情况，提出优化的排污口整治方案和限排污染物浓度，以实现对水资源的合理开发利用和保护的目标；6、根据河流水环境规划的程序和步骤，制定完整的规划报告，详细说明水功能区划，污染物削减方案和依据，并说明计算方法和过程。（七）规划技术路线朱渎港水环境规划主要的技术路线图见下面规划编制技术路线图。规划编制技术路线图：（八）规划成果1、朱渎港水环境规划报告书2、朱渎港干流和支流水功能区划图、污染物浓度沿河段纵向变化图。二、自然、.经济和水系状况（一）自然环境概况1、地理位置朱渎港地处江苏省东部，西太湖流域，位于宜兴市境内，全长32.5km。2、地形地貌朱渎港地

8、区位于长江中下游冲积平原区，水系发达，土壤为粘性土层，部分为淤泥质粉土。3、气候朱渎港地区属于北亚热带季风性湿润气候，气候温和、湿润、雨水充沛、四季分明。梅雨季节明显，大多在六月中旬到七月上旬，多年平均气温15.4摄氏度，一月平均气温为2.1摄氏度，平均最低气温为-0.83摄氏度，七月平均最高气温为31.5摄氏度，极端最高气温为37.7摄氏度。多年平均降水量为1207.7mm，极端最大降水量是1738.4mm，最小降水量为679.1mm。区内主导风向为东南风，平均风速为2.4m/s。（二）.经济概况朱渎港地区处于苏、锡、常经济发达地区，近年来国民经济保持较快增长，年工业总产值29.14亿元，农

9、民人均收入5416元，城镇在岗职工平均工资15984元，朱渎港地区总面积78.7平方公里，耕地面积3.81万亩。（三）水资源及水系概况朱渎港地处江南水乡、平原低洼河网区，水资源量丰富。6月到9月梅雨季节，河流水量丰富，主要来自于降雨径流。三、水环境规划典型问题太湖流域是我国水污染控制和水环境治理的重点，西太湖是其中污染最为严重的区域。为有效改善西太湖水环境质量，无锡市拟对境内入湖河流朱渎港进行水环境质量规划。朱渎港河流及取排水状况如图1和表1所示。（一）给定条件为方便计算，主要污染因子取COD ;各排污口均为连续恒定排放，且排入后即满足全断面均匀混合。（二） 要求图中国控断面水质必须达到地表水

10、环境质量标准（GB3838-2021）类标准。四、 水环境质量现状评价（一） 资料来源及评价方法1、资料来源：环境规划与管理课程设计任务书2、水质评价标准：地表水环境质量标准（GB3838-2021）3、水质评价参数：受监测资料的限制，选取化学需氧量CODCr 为评价参数。4、水质评价方法：采用单因子指数法评价计算公式为 i i i c c 0p式中i p -该污染物的污染指数；i c -该污染物的实测浓度值； i c 0-该污染物的允许浓度值（评价标准值）。（二） 朱渎港河流水质评价受资料限制，无河流断面Cr COD 监测数据，具体断面水质评价省略。根据国控断面水质要求，需对朱渎港各排污口排

11、污量进行削减，并提出相关的整治措施。五、 规划内容（一） 根据河流取水、排水状况，划定朱渎港干流和各支流水功能区，明确各功能区水质控制目标；1、水功能区的区划原则（1）以河流目前使用功能和水质状况为基础，并充分考虑沿岸城镇的总体规划以及经济.发展规划；（2）对目前使用功能不明确的水域，结合远期规划需要及潜在功能的开发，再根据水质规划情况确定；Cr（3）各功能区的连接水域和功能区的排污口附近，允许混合区存在，但混合区的存在不能影响河段的使用，混合区范围原则上尽可能小；（4）综合考虑河流自然条件、污染现状及使用目标的相似性，并按相似性原则进行功能区的划分；（5）水功能区划分的方案要切实可行，其分配

12、界限应尽可能地与行政区界线一致，以便于行政管理，使保护和改善水环境的措施能得以贯彻和落实，以便于行政监督管理的实施。2、水功能区划方法（1）系统分析法：主要是采用统计分析的理论和方法，把区划对象作为一个系统，分清水功能区划的层次，进行总体设计；（2）定性判断法：主要是在河流、湖泊和水库的水文特征、水质现状、水资源开发利用现状及规划成果进行分析和判断的基础上，进行河流、湖泊及水库水功能区的划分，提出符合系统分析要求且具有可操作性的水功能区划方案；（3）定量计算法：主要是采用水质数学模型，以定性划分的方案为基础，进行水功能区水质模拟计算。根据模拟计算成果对个功能区的水质标准、长度、范围等进行复核；

13、4）综合决策法：对水功能区划方案进行综合决策，提出水功能区划报告、水功能区划图及登记表。水功能区划多采用定性分区和定量分区相结合的方法进行，边界的确定应考虑利用河流的自然特征和行政边界。3、划分结果及水环境保护目标的确定根据区划原则，对朱渎港进行水功能区划分和水环境保护目标的确定，具体水功能区划分和水环境保护目标见表1.1，水功能区划图见附图1.4、各功能区说明（1）干流工业用水区：此区水量来自干流基流，原始水质较好，主要有工业用水口01和农业用水口03，工业排污口02，整体水质较好，主要用于工业用水与农业灌溉；水质目标近期定为类，远期可提高至类。（2）干流排污控制区：此区有大量的排污口：5

14、个工业排污口、1个农业排污口、2个城市排污口以及支流1、支流2的汇入，原始水质比较差，因此划分为排污控制区,该控制区范围为该河段上游第一个排污口上游100m至最末一个排污口下游200m；根据国控断面的水质要求以及河流的远期规划发展、水资源保护目标等，确定本区水质目标为类，综合考虑各种因素，可定远期目标为类。（3）支流1工业用水区：根据原始资料，此河段有工业取水口11、工业排污口12，上游来水量为基流，CODCr的本地浓度为20，水质较好，因此将此河段划分为工业用水区，主要使用功能为工业取水；水质目标定为类，远期目标可定为类。（4）支流1过渡区：由于下游有城市取水口，要求水质必须高于类，因此设定

15、过渡区。（5）支流1饮用水源区：此河段有城市取水口13和城市取水口14，因此设置为饮用水源区，该区范围为集中取水的第一个取水口上游1000m,至最末取水口下游100m；此区域严禁排污，需严格控制水质，水质目标为类，远期水质目标定为类。（6）支流1保留区：保留区是指目前开发利用程度不高、受纳污染较少的区域，或者为今后开发而预留的区域。此河段目前开发利用程度不高，故预留此区域为保留区，要求水质目标为类。（7）支流1排污控制区：此河段为支流汇入干流的回水段，设置为200m,水质目标定为类，远期水质目标定为类。（8）支流2排污控制区：根据原始资料，此区域有工业排水口21、工业排水口22和工业排水口23

16、基流水质为类，划分为排污控制区，入河排污口所在的排污控制区范围为该河段上游第一个排污口上游100m至最末一个排污口下游200m；综合考虑水体使用功能、水资源保护目标，将此区水质目标定为类，远期水质目标定为类。表1.1（二）现状取排水条件下，计算朱渎港河道干流及各支流污染物纵向变化过程，并分别用图表示1.朱渎港水质模型的建立（1）水质模型的概化a.从时间上，排污口为连续恒定排放，为稳定模型；b.从空间上，污染物排入后即满足全断面均匀混合，为一维模型；c.考虑河流的自净，对CODCr的降解符合一级反应。（2）参数选取主要污染因子取CODCr 。（3）模型表达a.考虑污染物混合完全： QeQp Q

17、eCe QpCp +=c C-污水排入后，断面完全混合后污染物浓度（CODCr,mg/l ）Cp Q .p -污染物排入前，河流流量与污染物浓度（m3/s,CODCr,mg/l ） -Ce Qe .排入河流的污染物流量和浓度（m3/s,CODCr,mg/l ）b.考虑河流的自净作用： )ex p(x ux k C C -= C-上游断面CODCr 浓度，mg/l ；Cx-下游断面CODCr 浓度，mg/l ；x-上下游断面距离，m ；u-本段河流平均流速，m/s ；k-CODCr 衰减系数，取0.12d-1。2. 朱渎港干流及支流污染物浓度沿纵向变化计算以干流为例，计算断面前后流量与浓度：干流

18、入流-工业水口01： Qo=10 m3/s,Co=20 mg/l,x=500m,A=32m2,u=AQ =0.313 m/s 考虑CODCr 衰减：)ex p(x ux k C C -=19.956 mg/l ； 工业取水口01：q=0.5 m3/s,则断面后Q=10-0.5=9.5 m3/s,C=19.956 mg/l ；工业取水口01-工业排水口02： Qo=9.5 m3/s ,Co=19.956 mg/l,x=500m,A=32m2,u=AQ =0.292 m/s考虑CODCr 衰减：)ex p(x ux k C C -=19.909mg/l ； 工业排污口02：q=0.3m3/s,则断

19、面后Q=9.5+0.3=9.8 m3/s ， QeQp QeCe QpCp +=c =22.361mg/l ； 以下各断面计算原理与步骤同上，支流汇入干流时将支流作为一个大排污口计算，具体计算结果见附表1、2，干流与支流污染物浓度沿河流纵向变化见附图2-1，2-2.（三） 根据各个水功能区和国控断面要求，计算各功能区污染物允许排放量1. 朱渎港纳污能力计算方法的选择根据各个功能区和国控断面的要求，计算各功能区污染物允许排放量。因为各功能区流量沿程变化，所以各功能区需要分段计算纳污能力，再进行累加。水体纳污能力为在给定水域的水文、水动力学条件、排污口位置及方式情况下，满足水功能区划确定的水质条件

20、的排污口的最大排放量。其计算公式如下： Q Cn UX K Q C C W ?+?-=)o n ( 其中，Cn-水域中的水质标准；Co-上游来水中污染物的浓度或原水体中的背景值，mg/l ；Q-稀释容量，m3/s ；X-上下游断面间距离，m ；K-同前，为降解系数。2. 容许纳污量的计算以干流工业用水区干流入流-工业取水口01段为例计算纳污能力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. 以下各段计算原理同上，再将同一功能区各段累加得各功能区原始纳污能力

21、具体计算结果见附表3、4.（四）根据以上计算结果，按照等比例削减方法进行污染物的总量控制1.污染物总量控制为了使规划水域满足规划水质目标的要求，必须对其实施污染物总量控制，根据纳污能力、纳污现状、污染源源强与受纳水体水质的关系和功能区划水质目标、国控断面水质目标等因素，提出规划水域（朱渎港干、支流）按照水功能区划和国控断面要求的水质目标，在此基础上进行河流污染物削减。2.控制目标（1）国控断面水质目标达到类水质标准的要求；（2）满足各个功能区要求的水质目标要求。3.削减方法根据设计任务书的要求，按照等比例削减方法对朱渎港干、支流各排污口进行削减。等比例削减法即是对所有污染源采取同样的比例削减

22、排放量。从而将允许排放量分配到源的分配方法。4.削减方案将朱渎港支流1与支流2汇入口处理为干流排污口，以国控断面为控制断面对干流各排污口进行等比例削减，再以支流汇入口处断面为控制断面对支流各排污口进行削减。根据水质现状分析，国控断面处CODCr为38.897mg/l,流量为20.9 m3/s，水质目标要求为地表水类，则其污染物总量为W=QC=38.897?20.9=812.9473g/l,目标总量为：W目标=QC目标=20?20.9=418 g/l,则削减比例为：（W- W目标）/ W?100%=48.58%取干流和支流1、2的削减比例为48.58%，计算各断面污染物浓度与各功能区的纳污的能力

23、此时支流1的饮用水源区和保留区的纳污量为负，不符合要求；并且干流的国控断面处的污染物浓度CODCr为25.854 mg/l，水质目标没有达到类水质标准的要求。按照以上削减比例48.58%进行等比例削减后，各断面水质状况与纳污能力分别见表5和表6。经调整比例并校验各功能区纳污能力，取干流各排放口最终削减比例为78%，根据等比例推算支流1各排放口削减比例为74.5%，支流2各排放口削减比例为48.58%。此时国控断面与干、支流各功能区水质均达标。按照以上削减比例进行等比例削减后，各断面水质状况与纳污能力分别见表7和表8。（五）按照对国控断面和城市取水口的影响状况，提出优化的排污口整治方案和限排污

24、染物浓度因为不同的排污口对控制区水环境质量浓度超标贡献率大小不一样，自身治理的水平也不相同，所有的排污口采用同样的比例削减排污量，存在明显的不公平性。因此可以根据各排污口（污染源）贡献率与地理位置、排放量等因素，对各污染源进行优化规划与污染物浓度控制。1.控制目标（1）优化后达到干流下游国控断面的类水质目标的要求；（2）达到各功能区要求的水质目标（GB3838-2021）；（3）达到江苏省地方标准太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（DB32/1702-2021）规定的排放标准；（4）达到合理规划、经济有效的目标。2.优化方案根据对污染源的现状分析，纳污河段主要为干流上7k

25、m至下游26km处与支流2，污染源分为工业、农业与城市生活污水污染源，其中农业污染源排放量较大；个别工业污染源排放量也较大，且超过江苏省地方新标准（DB32/1702-2021）要求；城市生活污水污染源污染物浓度虽然达到国家排放标准，但仍然超过新标准的要求。所以综合考虑以上现状及各功能区的水质要求等因素，确定朱渎港水环境污染总量控制优化方案如下：（1）排污口的关闭与合并转移a.根据等比例削减方案，支流1工业排污口12污染物总量需削减74.5%，才能达到下游饮用水源区的类水质要求，其对环境污染十分严重，所以将支流1上的工业排污口12关掉；b.将干流上的城市排污口08和09合并至18+700处，生

26、活污水统一排放；c.干流上的工业排污口太多，污染十分严重，以至于下游国控断面处的水质目标很难达到类水质要求，因此需要关掉一些工厂，经过校核计算，关闭工业排水口02、04、05、07；d.支流2上有工业排污口21、22、23，污染较为严重，也影响到了国控断面的水质，故从经济和环境的双重方面考虑，由于工业排污口23排污量较大，故决定关掉工业排污口23.（2）排污口污染物浓度削减及限制根据太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（DB32/1702-2021）要求，城市污水处理厂排放CODCr为50mg/l(I),不同行业排放CODCr分别为60 mg/l，80 mg/l与100mg

27、/l（造纸），因原始资料不足，由水质目标要求对各排污口削减如下：a.干流农业排水口06污染物浓度由80 mg/l削减至25 mg/l；b.干流城市排污口08、09合并后污染物由80 mg/l削减至24 mg/l；c.支流2工业排污口21污染物由100 mg/l削减至70mg/l；d.支流2工业排污口22污染物由100 mg/l削减至70 mg/l；经过对各个污染源优化削减后，国控断面与各功能区均能够达到水质目标要求，具体的水质模拟与各排污口削减的计算见附表9、10.六、水污染控制规划方案及规划实施的保障体系（一）水污染控制规划方案为了保证朱渎港区水环境质量达到目标要求，削减方案可实施，故提出水

28、污染控制规划方案。主要是对朱渎港区工业、农业与生活污水污染源进行控制处理，具体方案如下：1.方案制定的原则：(1)确保区域水质目标实现；(2)治理工艺在技术上可行；(3)环保投资与当地技术经济发展水平相适应。2.水污染控制规划方案(1)工业废水污染源控制由于受原始资料限制，朱渎港河流沿岸工业具体产业结构、行业不详，故提出工业废水污染控制一般措施。a.对工业废水污染防治应遵循可持续发展的原则，深化改革，完成结构优化，工业结构的调整应以降低单位工业产品或产值的排水量及污染物排放负荷为重点；b.加强工业企业的技术改造，积极推广清洁生产；c.实行节水减污，提高工业用水重复利用率，可将废水清污分流，低浓

29、度的废水应循环利用，尽量减少排放量，降低废水处理投资；d.加强工业企业内的终端处理。应针对不同行业废水水质的不同进行企业内处理，例如造纸行业废水可采用活性污泥生化处理方法。(2)农业污水污染源控制规划区内农田区域比例不容忽视，在农业生产中施用大量的化肥会通过地表径流、水土流失等对水体造成污染。因此，在汇流流域内，应该合力管理农田、控制施肥量、加强水土保持、避免水土流失，若有条件，宜建立缓冲带，改变耕种方式，发展生态农业。(3)生活污水污染源控制、规划区内生活污水已达到国家污水排放标准，但为了达到水质目标要求与新标准太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（DB32/1702-2

30、021）的要求，仍需对其进行削减。根据现状排放，认为生活污水排放时已经过城镇污水处理厂处理，为使其达到控制指标要求，需改进城镇污水处理厂的工艺。（二）水质达标的保障体系1.法律措施为加强朱渎港区水资源的监督、保护和污染防治，应严格遵守国家及江苏省颁布的各项法律和法规，如环境保护法、水法、水污染防治法、江苏省水资源保护条例、江苏省太湖水污染防治条例等。另外，本规划经有关部门批准后，还应制定相应的规章或法规，由政府或人大颁布执行。2.行政措施(1)将审批后的规划列入地区国民经济计划；(2)将水环境目标与乡镇、县（市）环境目标责任制挂钩；(3)对于排污量大、治理无望、经济效益差的企业应限期关闭；(4

31、)为谋求流域内.经济可持续发展，应根据具体情况，调整流域经济的发展模型、工业布局及产业结构，做好沿岸城镇发展规划。3.经济措施(1)加强排污收费制度是利用经济手段管理环境、控制污染的最有效方法之一，应配合排污许可证发放，完善排污收费制度，促进企事业单位加强经营管理，节约和综合利用水资源，治理污染；(2)配合国家有关政策，逐步提高水价，促进有关排污单位节约用水，提高水的循环利用率，减少排污量；(3)在未来几年，政府应加大污染治理的资金投入。4.工程措施所有污染源的削减计划，最终都要通过一定的工程措施来实现，针对朱渎港区，可采用农村工程措施、市政工程措施、生物工程措施等来实现污染总量控制。(1)水利工程措施有进水工程措施，如兴建渗滤沟、设置渗滤池与污水走廊工程等；(2)农村工程措施有节水灌溉，减少农药、化肥的施用量，植树造林、涵养水源，发展生态农业等；(3)市政工程措施有完善下水道系统工程与提高污水处理厂功能等。5.检测体系(1)在国控断面处与饮用水取水口处实行定期水质监测；(2)在重点污染源处建立水质监测体系；(3)划定各功能区水质控制断面，并进行不定期监视性检测。