[科普中国]-地表水环境影响预测

预测方法

预测地表水水质变化的方法，大致可以分为三大类：数学模式法、物理模型法和类比分析法。

数学模式法此方法是利用表达水体净化机制的数学方程预测建设项目引起的水体水质变化。该法能给出定量的预测结果，在许多水域有成功应用水质模型的范例。一般情况此法比较简便，应首先考虑。但这种方法需一定的计算条件和输入必要的参数，而且污染物在水中的净化机制，很多方面尚难用数学模式表达。

物理模型法此方法是依据相似理论，在一定比例缩小的环境模型上进行水质模拟实验，以预测由建设项目引起的水体水质变化。此方法能反映比较复杂的水环境特点，且定量化程度较高，再现性好。但需要有相应的试验条件和较多的基础数据，且制作模型要耗费大量的人力、物力和时间。在无法利用数学模式法预测，而评价级别较高，对预测结果要求较严时，应选用此法。但污染物在水中的化学、生物净化过程难于在实验中模拟。

类比分析法调查与建设项目性质相似，且其纳污水体的规模、流态、水质也相似的工程。根据调查结果，分析预估拟建设项目的水环境影响。此种预测属于定性或半定量性质。已建的相似工程有可能找到，但此工程与拟建项目有相似的水环境状况则不易找到。所以类比调查法所得结果往往比较粗略，一般多在评价工作级别较低，而且评价时间较短，无法取得足够的参数、数据时，用类比求得数学模式中所需的若干参数、数据。

专业判断法定性地反映建设项目的环境影响。当水环境影响问题较特殊，一般环评人员难以准确识别其环境影响特征或者无法利用常用方法进行环境影响预测，或者由于建设项目环境影响评价的时间无法满足采用上述其他方法进行环境影响预测等情况下，可选用此种方法。

预测条件的确定(1) 受纳水体的水质状况。按照评价工作等级要求和建设项目外排污水对受纳水体水质影响的特性，确定相应水期及环境水文条件下的水质状况及水质预测银子的背景浓度。一般采用环评实测水质成果数据或者利用收集到的现有水质监测资料数据。

(2) 拟预测的排污状况。一般分废水正常排放(或连续排放)和不正常排放(或瞬时排放、有限时段排放)两种情况进行预测。两种排放情况均需确定污染物排放源强以及排放位置和排放方式。

(3) 预测的设计水文条件。在水环境影响预测时应考虑水体自净能力不同的多个阶段。对于内陆水体，白净能力最小的时段一股为枯水期，个别水域由于面源污染严重也可能在丰水期；对于北方河流，冰封期的自净能力很小，情况特殊。在进行预测时需要确定拟预测时段的设计水文条件，如河流十年一遇连续7天枯水流量，河流多年、平均枯水期月平均流量等。

(4) 水质模型参数和边界条件或初始条件)。在利用水质模型进行水质预测时，需要根据建模、验模的工作程序确定水质模型参数的数值。确定水质模型参数的方法有实验测定法、经验公式估算法、模型实测法、现场实测法等。对于稳态模型，需要确定预测计算的水动力、水质边界条件；对于动态模，型或模拟瞬时排放、有限时段排放等，还需要确定初始条件1。

预测范围一般来说，地表水影响预测的范围应与现状调查范围相同或略小(特殊情况下也可以略大)，确定原则与地表水现状调查相同。

预测范围内的河段可以分为充分混合段、混合过程段和上游河段。充分混合段是指污染。

物浓度在断面上均匀分布的河段。当断面上任意一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5%时，可以认为达到均匀分布。混合过程段是指排放口下游达到充分混合断面以前的河段。上游河段是指排污口上游的河段2。

预测点位预测点布设的数量及位置应根据受纳水体和建设项目的特点、评价等级以及当地的环保要求确定。预测点通常选择布设在以下位置：

(1) 已确定的环境敏感点。

(2) 环境现状监测点，以利于进行项目建设对地表水环境影响的对照。

(3) 水文特征和水质突变处的上下游、水源地，重要水工建筑物及水文站。

(4) 为了预测河流混合过程段，应在该段河流中布设若干有代表性的预测点。

(5) 在排污口下游附近可能出现局部超标，为了预测超标范围，应自排污口起由密而疏布设若干预测点，直到达标为止。

(6) 预测混合过程段和超标范围的预测点可以互用。

原则(1) 在利用数学模型预测河流水质时，充分混合段可以采用一维模型或零维模型预测断面平均水质。大、中河流，且排放口下游3～5 km以内有集中取水点或其他特别重要的环保目标时，均应采用二维模型或其他模型预测混合过程段水质。其他情况可根据工程、环境特点、评价工作等级及当地环保要求，决定是否采用二维模型。

(2) 河流水温可以采用一维模型预测断面平均值或其他预测方法。pH视具体情况可以只采用零维模型预测。

(3) 小湖(库)可采用零维数学模型，预测其平衡时的平均水质，大湖应预测排放口附近各点的水质。

(4) 本章所介绍的各种解析模型适用于恒定水域中点源连续恒定排放，其中二维解析模型只适用于矩形河流或水深变化不大的湖泊、水库；稳态数值模型适用于非矩形河流、水深

变化较大的浅水湖泊、水库形成的恒定水域内的连续恒定排放；动态数值模型适用于各类恒

定水域中的非连续恒定排放或非恒定水域中的各类排放。

(5) 运用数学模式时的坐标系以排放点为原点，z轴铅直向上，x轴、Y轴为水平方向，x方向与主流方向一致，Y方向与主流垂直3。

工作准备预测条件的确定(1) 预测范围：地表水环境预测的范围与地表水环境现状调查的范围相同或略小。确定预测范围的原则与现状调查相同。

(2) 预测点的确定：预测点的数量和预测点的布设应根据受纳水体和建设项目的特点、评价等级以及当地的环保要求确定。为了全面反映拟建项目对该范围内地表水环境影响，一般选择以下地点为预测点：

① 已确定的敏感点；

② 环境现状监测点，以利于进行对照；

③ 水文条件和水质突变处的上、下游，水源地，重要水工建筑物及水文站附近；

④ 在河流混合过程中的代表性断面；

⑤ 排污口下游可能出现超标的点位附近，必要时可适当加密预测点，以便确定超标区的范围；

⑥ 预测范围外，但是估计有可能受到影响的重要用水地点，也应设立预测点。此外，当拟预测溶解氧时，应预测最大氧亏点的位置及该点的浓度，但是分段预测的河段不需要预测最大氧亏点。

(3) 预测时期：地表水预测时期分丰水期、平水期和枯水期三个时期。一般来说，枯水期河流自净能力为最小，平水期居中，丰水期自净能力最大。但个别水域因非点源污染严重可能使丰水期的稀释能力变小，水质不如枯、平水期。冰封期是北方河流特有的情况，此时期河流的自净能力最小。因此，对一、二级评价项目应预测自净能力最小时期和一般两个时期的环境影响。对于冰封期较长的水域，当其功能为生活饮用水、食品工业用水水源或渔业用水时，还应预测冰封期的环境影响。三级评价或评价时间较短的二级评价可只预测自净能力最小时期的环境影响。

(4) 预测阶段：一般分建设过程、生产运行和服务期满后三个阶段。所有拟建项目均应预测生产运行阶段对地表水体的影响，并按正常排污和不正常排污(包括事故)两种情况进行预测。对于建设过程超过一年的大型建设项目，如产生流失物较多且受纳水体要求水质级别较高(在Ⅲ类以上)时，应进行建设阶段环境影响预测。个别建设项目还应根据其性质、评价等级、水环境特点以及当地的环保要求预测服务期满后对水体的环境影响(如矿山开发、垃圾填埋场等)。

此外，地表水环境预测应考虑水体白净能力不同的各个时段。评价等级为一、二级时应分别预测建设项目在水体自净能力最小时期和一般两个时期的环境影响。评价等级为三级或评价等级为二级但评价时间较短时，可以只预测自净能力最小时期的环境影响。

(5) 拟预测水质参数的筛选：建设项目实施过程各阶段拟预测的水质参数应根据工程分析和环境现状、评价等级、当地的环境保护要求筛选和确定。数目应既说明问题又不过多。一般应少于环境现状调查水质参数的数目。建设期、生产期、服务期满后各阶段均应根据各自的具体情况确定各自的水质预测因子3。