地表水環境影響預測

地表水環境影響預測是在通過影響識別確定可能是重大環境影響之後。以一定的預測方法為基礎，預測各種活動對地表水環境產生的影響。地表水環境影響預測方法的理論基礎是水體的自淨特性，水體中的污染物在沒有人工淨化措施的情況下，其濃度隨時間和空間的推移而逐漸降低的特性即稱為水體的自淨特性。根據水中污染物的遷移轉化機制不同，可將水體自淨分為物理輸移過程、化學轉化過程和生物降解過程。

基本介紹

• 中文名：地表水環境影響預測
• 外文名：Prediction of the environmental impact of surface water
• 套用學科：環境評價
• 適用領域範圍：地表水
• 作用：對地表水環境情況作出預測與評估
• 預測方法：數學模式法物理模型法等

預測方法

預測地表水水質變化的方法，大致可以分為三大類：數學模式法、物理模型法和類比分析法。

數學模式法

此方法是利用表達水體淨化機制的數學方程預測建設項目引起的水體水質變化。該法能給出定量的預測結果，在許多水域有成功套用水質模型的範例。一般情況此法比較簡便，應首先考慮。但這種方法需一定的計算條件和輸入必要的參數，而且污染物在水中的淨化機制，很多方面尚難用數學模式表達。

物理模型法

此方法是依據相似理論，在一定比例縮小的環境模型上進行水質模擬實驗，以預測由建設項目引起的水體水質變化。此方法能反映比較複雜的水環境特點，且定量化程度較高，再現性好。但需要有相應的試驗條件和較多的基礎數據，且製作模型要耗費大量的人力、物力和時間。在無法利用數學模式法預測，而評價級別較高，對預測結果要求較嚴時，應選用此法。但污染物在水中的化學、生物淨化過程難於在實驗中模擬。

類比分析法

調查與建設項目性質相似，且其納污水體的規模、流態、水質也相似的工程。根據調查結果，分析預估擬建設項目的水環境影響。此種預測屬於定性或半定量性質。已建的相似工程有可能找到，但此工程與擬建項目有相似的水環境狀況則不易找到。所以類比調查法所得結果往往比較粗略，一般多在評價工作級別較低，而且評價時間較短，無法取得足夠的參數、數據時，用類比求得數學模式中所需的若干參數、數據。

專業判斷法

定性地反映建設項目的環境影響。當水環境影響問題較特殊，一般環評人員難以準確識別其環境影響特徵或者無法利用常用方法進行環境影響預測，或者由於建設項目環境影響評價的時間無法滿足採用上述其他方法進行環境影響預測等情況下，可選用此種方法。

預測條件確定

(1) 受納水體的水質狀況。按照評價工作等級要求和建設項目外排污水對受納水體水質影響的特性，確定相應水期及環境水文條件下的水質狀況及水質預測銀子的背景濃度。一般採用環評實測水質成果數據或者利用收集到的現有水質監測資料數據。

(2) 擬預測的排污狀況。一般分廢水正常排放(或連續排放)和不正常排放(或瞬時排放、有限時段排放)兩種情況進行預測。兩種排放情況均需確定污染物排放源強以及排放位置和排放方式。

(3) 預測的設計水文條件。在水環境影響預測時應考慮水體自淨能力不同的多個階段。對於內陸水體，白淨能力最小的時段一股為枯水期，個別水域由於面源污染嚴重也可能在豐水期；對於北方河流，冰封期的自淨能力很小，情況特殊。在進行預測時需要確定擬預測時段的設計水文條件，如河流十年一遇連續7天枯水流量，河流多年、平均枯水期月平均流量等。

(4) 水質模型參數和邊界條件或初始條件)。在利用水質模型進行水質預測時，需要根據建模、驗模的工作程式確定水質模型參數的數值。確定水質模型參數的方法有實驗測定法、經驗公式估算法、模型實測法、現場實測法等。對於穩態模型，需要確定預測計算的水動力、水質邊界條件；對於動態模，型或模擬瞬時排放、有限時段排放等，還需要確定初始條件。

預測範圍

一般來說，地表水影響預測的範圍應與現狀調查範圍相同或略小(特殊情況下也可以略大)，確定原則與地表水現狀調查相同。

預測範圍內的河段可以分為充分混合段、混合過程段和上遊河段。充分混合段是指污染。

物濃度在斷面上均勻分布的河段。當斷面上任意一點的濃度與斷面平均濃度之差小於平均濃度的5%時，可以認為達到均勻分布。混合過程段是指排放口下游達到充分混合斷面以前的河段。上遊河段是指排污口上游的河段。

預測點位

預測點布設的數量及位置應根據受納水體和建設項目的特點、評價等級以及當地的環保要求確定。預測點通常選擇布設在以下位置：

(1) 已確定的環境敏感點。

(2) 環境現狀監測點，以利於進行項目建設對地表水環境影響的對照。

(3) 水文特徵和水質突變處的上下游、水源地，重要水工建築物及水文站。

(4) 為了預測河流混合過程段，應在該段河流中布設若干有代表性的預測點。

(5) 在排污口下游附近可能出現局部超標，為了預測超標範圍，應自排污口起由密而疏布設若干預測點，直到達標為止。

(6) 預測混合過程段和超標範圍的預測點可以互用。

原則

(1) 在利用數學模型預測河流水質時，充分混合段可以採用一維模型或零維模型預測斷面平均水質。大、中河流，且排放口下游3～5 km以內有集中取水點或其他特別重要的環保目標時，均應採用二維模型或其他模型預測混合過程段水質。其他情況可根據工程、環境特點、評價工作等級及當地環保要求，決定是否採用二維模型。

(2) 河流水溫可以採用一維模型預測斷面平均值或其他預測方法。pH視具體情況可以只採用零維模型預測。

(3) 小湖(庫)可採用零維數學模型，預測其平衡時的平均水質，大湖應預測排放口附近各點的水質。

(4) 本章所介紹的各種解析模型適用於恆定水域中點源連續恆定排放，其中二維解析模型只適用於矩形河流或水深變化不大的湖泊、水庫；穩態數值模型適用於非矩形河流、水深

變化較大的淺水湖泊、水庫形成的恆定水域內的連續恆定排放；動態數值模型適用於各類恆

定水域中的非連續恆定排放或非恆定水域中的各類排放。

(5) 運用數學模式時的坐標系以排放點為原點，z軸鉛直向上，x軸、Y軸為水平方向，x方向與主流方向一致，Y方向與主流垂直。

工作準備

預測條件的確定

(1) 預測範圍：地表水環境預測的範圍與地表水環境現狀調查的範圍相同或略小。確定預測範圍的原則與現狀調查相同。

(2) 預測點的確定：預測點的數量和預測點的布設應根據受納水體和建設項目的特點、評價等級以及當地的環保要求確定。為了全面反映擬建項目對該範圍內地表水環境影響，一般選擇以下地點為預測點：

① 已確定的敏感點；

② 環境現狀監測點，以利於進行對照；

③ 水文條件和水質突變處的上、下游，水源地，重要水工建築物及水文站附近；

④ 在河流混合過程中的代表性斷面；

⑤ 排污口下游可能出現超標的點位附近，必要時可適當加密預測點，以便確定超標區的範圍；

⑥ 預測範圍外，但是估計有可能受到影響的重要用水地點，也應設立預測點。此外，當擬預測溶解氧時，應預測最大氧虧點的位置及該點的濃度，但是分段預測的河段不需要預測最大氧虧點。

(3) 預測時期：地表水預測時期分豐水期、平水期和枯水期三個時期。一般來說，枯水期河流自淨能力為最小，平水期居中，豐水期自淨能力最大。但個別水域因非點源污染嚴重可能使豐水期的稀釋能力變小，水質不如枯、平水期。冰封期是北方河流特有的情況，此時期河流的自淨能力最小。因此，對一、二級評價項目應預測自淨能力最小時期和一般兩個時期的環境影響。對於冰封期較長的水域，當其功能為生活飲用水、食品工業用水水源或漁業用水時，還應預測冰封期的環境影響。三級評價或評價時間較短的二級評價可只預測自淨能力最小時期的環境影響。

(4) 預測階段：一般分建設過程、生產運行和服務期滿後三個階段。所有擬建項目均應預測生產運行階段對地表水體的影響，並按正常排污和不正常排污(包括事故)兩種情況進行預測。對於建設過程超過一年的大型建設項目，如產生流失物較多且受納水體要求水質級別較高(在Ⅲ類以上)時，應進行建設階段環境影響預測。個別建設項目還應根據其性質、評價等級、水環境特點以及當地的環保要求預測服務期滿後對水體的環境影響(如礦山開發、垃圾填埋場等)。

此外，地表水環境預測應考慮水體白淨能力不同的各個時段。評價等級為一、二級時應分別預測建設項目在水體自淨能力最小時期和一般兩個時期的環境影響。評價等級為三級或評價等級為二級但評價時間較短時，可以只預測自淨能力最小時期的環境影響。

(5) 擬預測水質參數的篩選：建設項目實施過程各階段擬預測的水質參數應根據工程分析和環境現狀、評價等級、當地的環境保護要求篩選和確定。數目應既說明問題又不過多。一般應少於環境現狀調查水質參數的數目。建設期、生產期、服務期滿後各階段均應根據各自的具體情況確定各自的水質預測因子。