6）水温变化过程：水温是影响水质的重要指标，各种参数的变化均与水温有关。 7）资料的收集和整理 12、水环境功能调查
水环境功能调查是地表水环境影响评价的基础资料，一般由环境保护部门规定。目的是核对及核准评价水域的水环境功能，若还没有规定水环境功能的则应通过调查水域的时间使用情况，并报当地环境保护部门认可。
调查的方法以间接了解为主，并辅以必要的实地踏勘。
调查的内容：水资源利用、地表水环境功能、近岸海域环境功能的调查，可根据需要选择下述全部或部分内容：城市、工业、农业、浴液、水产养殖业等各类的用水情况，以及各类用水的供需关系，水质要求和渔业、水产养殖业等所需的水面面积等。此外，对用于排泄污水或者灌溉退税的水体也应调查。在水资源利用及水环境功能状况调查时，还应注意地表水与地下水之间的水力联系。
13、地表水环境现状评价
1）评价原则：现状评价是水质调查的继续。评价水之现状主要采用文字分析与描述，并辅以数学表达式。
2）评价依据：地表水环境质量标准和有关法规及当地的环保要求是评价的基本依据。地表水环境质量标准或相应的地方标准，海水水质标准等。
3）选择水质评价因子：评价因子从所调查收集的水质参数中选取。 工程废水排放的主要特征污染物；对纳污水体污染影响危害大的水质因子；国家和地方税制管理要求严格控制的水污染因子。评价因子的数量必须能反映水体评价范围的水质现状。
4）水质评价因子的参数确定：（数多，变幅小，均值法；数少变化大，极值法）
在单项水质参数评价中，一般情况，某水质因子的参数可采用多次检测的平均值，但如该水质因子监测数据变幅较大时，为了突出高值的影响可采用内梅罗值、极值或其他计入高值影响的方法。
22 C极?C均C内? 25）评价方法：水质评价方法主要采用单项水质指数评价法。单项水质指数评价因子是将每个污染因子单独进行评价，利用统计的出各自的达标率或超标率，超标倍数、统计代表值等结果。单项水质指数评价能客观地放映水体的污染程度，可清晰第判断出主要污染因子，主要污染时段和水体的主要污染区域，能较完整地提供监测水域的时空污染变化和比较。
单项水质指数评价因子计算公式如下：
A一般水质因子：Sij=Cij/Csi (Sij是单项水质因子i在第j点的标准指数；Cij为（i，j）点的评价因子水质浓度或水质因子i在监测点（或预测点）j的水质浓度，mg/L;Csi水质评价因子i的地表水质标准，mg/L)
B特殊水质因子 a、DO的标准指数
ISDO,j=|DOf-DOj|/(DOf-DOs);DO>=DOs IDO,j=10-9(DOj/DOs);DOj DOs溶解氧的水质评价标准限值，mg/L b、pH的标准指数(水质标准指数大于1则为超标，pHsd为标准中的下限，pHsu为上限) SPH,j=(7.0-PHj)/(7.0-pHsd),pH<=7.0 SPH,j=(pHj-7.0)/(pHsu-7.0),pH>7.0 14、地表水环境影响预测与评价 36 1）水体自净的基本原理：水体中的污染物在没有人工净化措施的情况下，它的浓度随时间和空间的推移而逐渐降低的特性即称为水体的自净特性、从机制方面可将水体自净分为物理、化学、生物三个过程，他们往往是同时发生又是相互影响的。 A物理自净：主要是指污染物在水体中的混合稀释（紊动扩散作用，移流作用和离散作用）、扩散和自然沉淀的过程。 B化学自净：化学氧化反应是水体化学净化的重要作用。 C生物自净：生物自净的基本过程是水中微生物（尤其是细菌）在溶解氧充分的情况下，将一部分有机污染物当做食饵消耗掉，将另一部分有机污染物氧化分解成无害的简单无机物。 2）预测的原则：（尽量选用成熟、通用简便的方法） A对于已确定的评价项目，都应预测建设项目队受纳水域水环境产生的影响，预测的范围、时段、内容和方法均应根据其评价工作等级、工程与水环境特性、当地的环保要求而定。同时应尽量考虑从预测范围内，规划的建设项目可能产生的叠加性水环境影响。 B对于季节性河流，应根据当地环保部门锁定的水体功能，结合建设项目的污水排放特性，确定其预测的原则、范围、时段、内容及方法。 C当水生生物保护对地表水环境要求较高时（如珍贵水生生物保护区、经济鱼类养殖区等，应简要分析建设项目对水生生物的影响，分析时一般可采用类比调查法或专业判断法） 3）预测方法：数学模式法；物理模型法；类比分析（调查）法。 4）预测范围和预测点位 A预测范围：与地表水现状调查范围相同或略小（特殊情况也可以略大），确定预测范围的原则与现状调查的相同； B预测点位：预测点位的数量和预测点位的选择，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。 5）地表水环境影响时期的划分和预测时期 A地表水环境影响时期的划分： 所有建设项目均应预测生产运行阶段对地表水环境的影响，该阶段的影响按正常排放和不正常排放两种情况进行预测。 建设项目应根据其建设过程阶段的特点和评价等级、受纳水体特点以及当地环保要求决定是否预测该阶段的环境影响。同时具备以下三个特点应预测建设过程阶段的影响：地表水水质要求较高，如要求达到三类以上；可能进入地表水环境的堆积物较多或土石方较大；建设阶段时间较长，如超过一年。 服务期满后地表水环境影响主要源于水土流失所产生的悬浮物和以及各种形式存在于废渣、废矿中的污染物。 B地表水环境影响预测时段 地表水环境预测从水体的自净能力不同的时段出发，可划分为自净能力最小、中等、最大三个时段。自净能力最小的阶段通常是枯水期，个别水域由于面源严重也可能是在丰水期，自净能力中等的时段通常是平水期，冰封期的自净能力最小，情况特殊，如果冰封期较长可单独考虑，海湾的自净能力与时期的关系不明显，可以不分时段。 评价等级为一、二级是应分别预测建设项目在水体自净能力最小和中等两个时段的环境影响。冰封期较长的水域，当期水体功能为生活饮用水、食品工业用水水源或渔业用水时，还应预测自净能力最小阶段的环境影响。评价等级为三级或者评价等级为二级但是评价时间较短时，可以之预测自净能力最小的阶段的环境影响。 6）地表水环境和污染源简化 A河流简化： a、河流可以简化为矩形平直河流、矩形弯曲河流和非矩形河流。 河流断面宽深比>=20时，可视为矩形河流。 37 大中河流中，预测河段弯曲较大时（如其最大弯曲系数>1.3），可视为弯曲河流，否则简化为平直河流。 大中河流河段的断面形状沿程变化较大时，可以分段考虑。 大中河流断面上水深变化很大且评价等级较高（如一级评价）时，可以视为非矩形河流并应调查其流场，其他情况可简化为矩形河流。 小河可以简化为矩形平直河流 b、河流水文特征或水质有急剧变化的河段，可在急剧变化之处分段，各段分别进行环境影响预测。河网应分段进行环境影响预测。 c、评价等级为三级时，江心洲、浅滩等均可按无江心洲、浅滩的情况对待。 江心洲位于充分混合段，评价等级为二级时，可以按无江心洲对待，评价等级为一级且江心洲较大时，可以分段进行环境影响预测，江心洲较小时可不考虑。 江心洲位于混合过程短，可分段进行环境影响预测，评价等级为一级时可以采用数值模式进行环境影响预测。 d、人工控制河流根据水流情况可以视其为水库，也可视其为河流，分段进行环境影响预测。 B、湖泊、水库简化： 在预测湖泊和水库是，可以将湖泊和水库简化为大湖（库）、小湖（库）、分层湖（库）等三种情况进行。评价等级为一级时，中湖（库）可以按大湖（库）对待，停留时间较长时也可以按照小湖（库）对待。评价等级为三级时，中湖（库）也可以按照小湖（库）对待，停留时间很长时也可以按照大湖（库）对待。评价等级为二级时，如何简化可视具体情况而定。 水深>10m且分层期较长（如>30天）的湖泊、水库可以视为分层湖（库）； 珍珠串湖泊可以分为若干去，各区分别按上述情况简化 不存在大面积回流区和死水期且流速较快，停留时间较短的狭长湖泊可简化为河流，奇案变形状和水温要素变化较大时还可以进一步分段。 不规则形状的湖泊、水库可按照流场的分布情况和几何形状分区 自顶端入口附近排入废水的狭长湖泊或循环利用湖水的小湖、可以分别按各自的特点考虑。 C河口简化 河口包括河流汇合部、河流感潮段、口外滨海段、河流与湖泊、水库汇合部。 河流感潮段是指受潮汐作用影响较明显的河段，可以将落潮时最大断面平均流速与涨潮时最小断面平均流速等于0.05m/s的断面作为与河流的界限。 河流汇合部可以分为支流、汇合前主流、汇合后主流三段分别进行环境影响。 河流与湖泊、水库汇合部按照河流和湖泊、水库两部分分别预测其环境影响。 河口断面沿程变化较大时，可以分段进行环境影响预测 河口滨海段可视为海湾。 D海湾简化 预测海湾水质时一般只考虑潮汐作用，不考虑波浪作用，评价等级为一级且海流（主要是指风海流）作用较强时，可以考虑海流对水质的影响。 潮流可以简化为平面二维非恒定流场，当评价等级为三级时可以只考虑潮周期的平均情况。 较大的海湾交换周期很长，可视为封闭海湾。 在注入海湾的河流中，大河及评价等级为一、二级的中河应考虑其对还留场和水质的影响，小河及评价等级为三级的中河可视为点源，忽略其对海湾流场的影响。 E污染源简化：包括排放形式的简化和排放规律的简化。根据具体情况排放形式可简化为点源和面源。 排入河流的两排放口的间距较近时，可简化为一个，其位置简化在两排放口之间，其排放量为两者之和，量排放口间距较远时，可分别单独考虑。 排入小湖（库）的所有排放口可以简化为一个，其排放量为所有排放量之和，排入大湖（库） 38 的量排放口间距较近时，可以简化为一个，其位置简化在两排放口之间，其排放量为两者之和，两排放口的间距较远时，可分别单独考虑。 当评价等级为一、二级并且排入海湾的两排放口间距小于沿岸方向差分网格的步长时，可以简化为一个，其排放量为两者之和，否则可分别单独考虑，评价等级为三级时，海湾污染源简化与大湖（库）相同。 无组织排放可以简化为面源，从多个间距较近的排放口排水时，也可以简化为面源。 7）点源的环境影响预测 A一般原则： 预测范围内的河段为充分混合段、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，可以认为是达到均匀分布。混合过程短是指排放口的下游达到充分混合以前的河段，上游河段是指排放口上游的河段。 混合过程段的长度可由下式估算： L?（0.4B?0.6a）Bu（B河流宽度，m;u河流断面平流均速，m/s;a排放口距1/2(0.058H?0.0065B)(gHI)岸边的距离（岸边排放时为零），m；H平均水深，m；g重力加速度，9.81m/s2;I河流纵比降（%），（坡度）） 利用数学模式预测河流水质时，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、中河流一、二级评价，且排放口下游3-5km以内有集中取水点或其他特别重要的环保目标时，均采用二维模型（或弗一罗模型）预测混合过程段水质，其他情况可根据工程、环境特点、评价工作登记及当地环保要求，决定是否采用二维模型。 弗一罗模型适用于预测混合过程短以内的断面平均水质，其使用条件为：大、中河流，B/H>=20，预测水质断面至排放口的距离x>=3000m 河流水温可以采用一维模型预测断面平均值或其他的预测方法 小湖（库）可以采用零维数学模式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 海洋采用二维数学模型预测，还有感潮阶段的等等。 运用数学模型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。 B河流和湖库的常用数学模型 a完全混合模型 I点源稀释混合模型 对于持久性污染物进入水体后，经过混合过程段后，在断面上达到完全均匀混合，此时水体中污染物的浓度可用点源稀释模型来表示。 C?CpQp?ChQhQp?Qh（Qp废水排放量，m3/s;Cp污染物的排放浓度，mg/L;Qh河流流量， m3/s,Ch河流上游污染物浓度，mg/L） 对于河流，零维模式常见的表现形式为河流稀释模型；对于湖泊与水库，零维模型主要有盒模型。 河流常用的零维模型的应用对象： 不考虑混合距离的重金属污染物、部分有毒物质等其他保存物质的下游浓度预测与允许纳污量的估算；有机物降解性物质的降解项可忽略时，可采用零维模型；；对于有机物降解性物质，当需要考虑降解时，可采用零维模型分段模拟，但计算精度和实用性较差，最好用一维模型求解。 39 常用零维水质模型的适用条件：河流充分混合段；持久性有机物；河流为恒定流动；废水连续稳定排放； II非点源稀释混合模型 III考虑吸附态和溶解态污染指标耦合模型 b零维水质模型 I河流零维水质模型 如果将一顺直六合划分为许多相同的单元河段，每个单元河段看成是完全混合反应器。当河段中污染物浓度不随着时间变化，为静态时，零维静态水质模型： C0C0?x??C1???C0?1?k1?（?x是划分的单元河段距离，如果河段较 1?k（u??1V/Q）1?k1t长，要用每个河段逐次计算，u流速） II湖泊、水库零维水质模型 III零维模型的输入数据 c点源一维水质模型 I模型的应用条件：如果污染物进入水域后，在一定范围内经过平流输移、纵向离散和横向混合后达到充分混合，或者根据水质管理的精度要求允许下不考虑混合过程而假定在排污口断面瞬时完成均匀混合，即假定水体内在某一断面处或某一断面处或某一区域之外实现均匀混合，均可按一维问题概化计算条件。在一个深的有强烈热分层现象的湖泊和水库中，一般认为在深度方向的温度和浓度梯度是重要的，而在水平方向的温度和浓度则是不重要的，此时湖泊或水库的水质变化可用一维来模拟。 II模型的基本形式和求解 ?1Ct?C0e?Kt（C0起始断面浓度，mg/L;t断面之间水团传播的时间，d） DO与BOD模型为耦合系统，河中有机污染物系统的输出正是溶解氧系统的输入，在x=0、BOD=BOD0、DO=DO0的初始条件下，得到： x??BODx?BOD0?exp??K1? 86400u??Dx?K1BOD0K1?K2??x?x??x???exp?K?exp?K?Dexp?K?????? 1202??86400u86400u86400u????????III模型的一般形式 Ct?C0?exp(?k?t)或Cx?C0?(?K?x（Ct或Cx预测断面的水质浓度,mg/L;C0)86400?u起始断面的水质浓度，mg/L;K水质综合衰减系数，d-1;x断面间水团传播距离，d;u河段平均流速，m/s.） Ⅳ.模型的应用条件：河流充分混合段；非持久性污染物；河流恒定流动；废污水为连续稳定排放 d点源二维水质模型 大、中河流由于水量较大，稀释混合能力较强（工程排放的废水量相对较小），此类问题的水质影响预测重点是超标水域的界定问题，常用二维模型进行预测。 I混合区：是指工程排污口至下游均匀混合断面之间的水域。（主要对象是大中河流） II超标水域：在排污口下游指定的一个限定区域，使污染物进行初始稀释，在此区域内可以 40