基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法技术

本发明专利技术公开了基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，该方法包括：根据水环境单元划分规则划分水环境控制单元并获取水环境现状分析数据；确定水环境质量目标；以水环境质量目标为约束，结合水环境现状分析数据，通过水环境容量计算模型获取水污染物允许排放量；构建水环境准入清单，结合水污染物允许排放量对水环境管控区域进行划分处理，得到水环境管控分区划分结果。通过使用本发明专利技术，能够通过水污染物允许排放量核算方法加强水环境污染预防，保障水环境质量。本发明专利技术作为基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，可广泛应用于生态环境分区管控技术领域。可广泛应用于生态环境分区管控技术领域。可广泛应用于生态环境分区管控技术领域。

【技术实现步骤摘要】
基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法


[0001]本专利技术涉及生态环境分区管控
，尤其涉及基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法。

技术介绍

[0002]水环境管控分区是基于水环境控制单元的划分，按照水环境质量分阶段改善和实现达标的要求，对水环境质量目标、允许排放量和空间管控提出的明确要求，划定水环境管控分区包括划分水环境控制单元、分析水环境现状、明确水环境质量目标、核定水污染物允许排放量和划定水环境管控分区五个技术环节，而现有技术对水环境区域的划分较为粗略，存在诸多技术细节不明确之处，可操作性不强，例如在水环境控制单元划定部分，仅对划分工具、数据资料、划分尺度提出原则性要求，未明确重点江河湖库流域、工业发达区域、饮用水源保护区等重点区域水环境控制单元划分技术要求，在水环境质量目标部分仅提出分阶段目标的原则性要求，但各阶段目标的确定方法和依据未明确，在水污染物允许排放量部分仅提出核算对象、核算方法的原则性要求，未明确水环境容量计算模型、污染物入河量预测方法、不同水质水体允许排放量确定方法等细节内容，因此，现有技术的上述缺点导致水环境控制单元划分精度不高，控制水体代表性不强，水环境质量目标与各类考核目标不衔接，水污染物允许排放量准确性不高等问题亟待解决。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，能够通过水污染物允许排放量核算方法加强水环境污染预防，保障水环境质量。
[0004]本专利技术所采用的第一技术方案是：基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，包括以下步骤：
[0005]根据水环境单元划分规则划分水环境控制单元并获取水环境现状分析数据；
[0006]确定水环境质量目标；
[0007]以水环境质量目标为约束，结合水环境现状分析数据，通过水环境容量计算模型获取水污染物允许排放量；
[0008]构建水环境准入清单，结合水污染物允许排放量对水环境管控区域进行划分处理，得到水环境管控分区划分结果。
[0009]进一步，所述根据水环境单元划分规则划分水环境控制单元并获取水环境现状分析数据这一步骤，其具体包括：
[0010]确定待划分研究的河流区域；
[0011]收集待划分研究的河流区域的划分参数数据，所述划分参数数据包括数字高程模型数据、行政区划数据和水系与水源保护区分布数据；
[0012]根据待划分研究的河流区域的划分参数数据构建水环境单元划分规则；
[0013]基于水环境划分规则，选取对应划分方式对河流进行初步划分处理，得到水环境控制单元，所述对应划分方式包括针对丘陵山区的河流，通过ArcSWAT模型进行划分，针对平原河网地带和海岛，利用地表径流主要去向、污水主要去向以及行政边界等人机交互方法进行划分；
[0014]对水环境控制单元进行水环境现状分析，获取水环境现状分析数据。
[0015]进一步，所述水环境单元划分规则其具体包括：
[0016]对于重要供水通道及其一级支流和通量贡献占比大于30％的二级支流各划分的水环境控制单元数量需满足大于或等于一个；
[0017]对于乡镇街道划分的水环境控制单元数量需满足大于或等于一个；
[0018]对于设有工业集聚区的乡镇街道划分的水环境控制单元数量需满足大于或等于两个；
[0019]对于饮用水源保护区需单独划分一个水环境控制单元。
[0020]进一步，所述水环境现状分析数据包括行政区域COD、氨氮和TP，所述对水环境控制单元进行水环境现状分析，获取水环境现状分析数据这一步骤，其具体包括：
[0021]对水环境控制单元进行水环境现状分析，收集水环境质量常规监测数据、环境统计数据和污染源调查数据；
[0022]根据水环境质量常规监测数据的现状和近年变化趋势进行分析，获取水环境的污染因子、特征污染因子及水质维护关键制约因素；
[0023]基于水环境的污染因子、特征污染因子及水质维护关键制约因素，根据环境统计数据和污染源调查数据，构建以工业源、生活源和农业源等为主要组成的全口径污染源排放清单；
[0024]基于全口径污染源排放清单分析各水环境控制单元，获取水环境现状分析数据。
[0025]进一步，所述确定水环境质量目标这一步骤，其具体包括：
[0026]确定第一时间阶段水环境质量目标与第二时间阶段水环境质量目标；
[0027]所述第一时间阶段水环境质量目标确定原则为不低于水质现状和“水十条”考核目标的较严值，所述第二时间阶段水环境质量目标为国家或地方确定的水环境功能区目标；
[0028]基于目标水质质量高于现水质质量原则，对第一时间阶段水环境质量目标与第二时间阶段水环境质量目标进行插值处理，构建水环境质量目标。
[0029]进一步，所述以水环境质量目标为约束，结合水环境现状分析数据，通过水环境容量计算模型获取水污染物允许排放量这一步骤，其具体包括：
[0030]以水环境质量目标为约束，通过水环境容量计算模型对行政区域COD、氨氮和TP等水环境污染物进行测算，得到水环境污染物的环境容量；
[0031]所述水环境容量计算模型包括一维水环境容量计算模型和二维水环境容量计算模型；
[0032]根据水环境控制单元的污水收集处理率、污水处理厂负荷率、工业用水循环利用率和排水水质，测算生活源、工业源、农业面源的排放量与入河量；
[0033]基于生活源、工业源、农业面源的排放量、入河量和水环境污染物的环境容量，预留8％～10％的安全容量，核算水污染物允许排放量。
[0034]进一步，所述一维水环境容量计算模型的表达式具体如下所示：
[0035][0036]上式中，W表示水环境容量，C
s
表示水质目标，Q
p
表示污水排放量，Q
h
表示河流设计流量，K1表示污染物综合衰减系数，x表示纵向距离，u表示流速，C
h
表示河流上游来水污染物浓度。
[0037]进一步，所述二维水环境容量计算模型用于对有重要保护意义且断面水质横向变化显著的水体进行测算，其表达式具体如下所示：
[0038][0039]上式中，C
s
(x
m
,y
m
)表示混合区边界水质目标，x
m
表示混合区纵向长度，y
m
表示混合区横向宽度，H表示河流水深，M
y
表示横向混合系数，B表示河段平均宽度。
[0040]进一步，所述构建水环境准入清单的要求为水环境管控区域根据区内水污染源特点和水质改善需求，并衔接有关法律法规和政策文件提出管控要求。
[0041]进一步，所述水环境管控分区划分结果包括水环境优先保护区、水环境重点管控区和一般管控区，其中：
[0042]所述水环境优先保护区为县级以上城镇集中式饮用水源保护区所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，其特征在于，包括以下步骤：根据水环境单元划分规则划分水环境控制单元并获取水环境现状分析数据；确定水环境质量目标；以水环境质量目标为约束，结合水环境现状分析数据，通过水环境容量计算模型获取水污染物允许排放量；构建水环境准入清单，结合水污染物允许排放量对水环境管控区域进行划分处理，得到水环境管控分区划分结果。2.根据权利要求1所述基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，其特征在于，所述根据水环境单元划分规则划分水环境控制单元并获取水环境现状分析数据这一步骤，其具体包括：确定待划分研究的河流区域；收集待划分研究的河流区域的划分参数数据，所述划分参数数据包括数字高程模型数据、行政区划数据和水系与水源保护区分布数据；根据待划分研究的河流区域的划分参数数据构建水环境单元划分规则；基于水环境划分规则，选取对应划分方式对河流进行初步划分处理，得到水环境控制单元，所述对应划分方式包括针对丘陵山区的河流，通过ArcSWAT模型进行划分，针对平原河网地带和海岛，利用地表径流主要去向、污水主要去向以及行政边界等人机交互方法进行划分；对水环境控制单元进行水环境现状分析，获取水环境现状分析数据。3.根据权利要求2所述基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，其特征在于，所述水环境单元划分规则其具体包括：对于重要供水通道及其一级支流和通量贡献占比大于30％的二级支流各划分的水环境控制单元数量需满足大于或等于一个；对于乡镇街道划分的水环境控制单元数量需满足大于或等于一个；对于设有工业集聚区的乡镇街道划分的水环境控制单元数量需满足大于或等于两个；对于饮用水源保护区需单独划分一个水环境控制单元。4.根据权利要求3所述基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，其特征在于，所述水环境现状分析数据包括行政区域COD、氨氮和TP，所述对水环境控制单元进行水环境现状分析，获取水环境现状分析数据这一步骤，其具体包括：对水环境控制单元进行水环境现状分析，收集水环境质量常规监测数据、环境统计数据和污染源调查数据；根据水环境质量常规监测数据的现状和近年变化趋势进行分析，获取水环境的污染因子、特征污染因子及水质维护关键制约因素；基于水环境的污染因子、特征污染因子及水质维护关键制约因素，根据环境统计数据和污染源调查数据，构建以工业源、生活源和农业源等为主要组成的全口径污染源排放清单；基于全口径污染源排放清单分析各水环境控制单元，获取水环境现状分析数据。5.根据权利要求4所述基于污染物允许排放量的水环境管控分区划分方法，其特征在于，所述确定水环境质量目标这一步骤，其具体包括：
确定第一时间阶段水环境质量目标与第二时间阶段水环境质量目标；所述第一时间阶段水环境质量目标确定原则为不低于水质现状和“水十条”考核目标的较严值，所述第二时间阶段水环境质量目标为国家或地方确定的水环境功能区目标；基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓熙，徐娟，周亚楠，张勇，龙颖贤，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所生态环境部生态环境应急研究所，
类型：发明
国别省市：