水环境保护系统规划的分类和优化方案

水环境保护系统规划是根据经济社会发展以及生态环境系统对水体质量的要求，以水环境承载能力和污染物排放状况为基础，通过总量控制，对各种污染源和污染物的排放作出安排，以达到控制污染改善水环境的目的。其目标是协调系统内部各组成或部分之间的关系，以最低的水污染控制费用满足水环境质量要求。

7.1.2.1　不同层次的规划类型

水环境保护系统的具体内容与所涉及的范围有密切的关系，按照层次的不同，水环境保护系统规划有不同的类型。一般来说，规划的层次越高、其规模越大、所涉及的因素越多，技术越复杂。按照规划的层次，可以将水环境保护系统规划分为流域规划、区域规划和设施规划。

1.流域规划

流域规划的任务是在一个流域范围内确定水污染控制的战略目标、包括环境质量目标和经济目标。流域规划的主要内容是在流域范围内协调各个重要污染源（城市或区域）之间的关系，以保证流域范围内的各个河段和支流满足水质要求。水质要求是根据河流所处的空间、时间条件所确定的功能而制定的。

流域规划的结果可以作为各个污染源（城市或区域）进行排放总量控制的依据，是区域规划和设施规划的基础。

流域规划是高层次的规划，要求相应的高层次的有关部门主持。图7-3表示一个流域的水污染控制系统。

2.区域规划

区域规划是指流域范围内具有复杂的污染源的城市或工业区的水污染控制规划。区域规划是在流域规划的指导下进行的，其目的是将流域规划的结果——排放总量分配给各个污染源，并为此制定具体的方案，作为环境管理部门可以执行的方案。图7-4是区域水污染控制系统。

图7-3　流域水污染控制系统

图7-4　区域水污染控制系统

区域规划既要满足上层规划——流域规划对该区域提出的限制，又要为下一层次的规划——设施规划提供依据。

3.设施规划

设施规划的目的是按照区域规划的结果，来选择合理的污水处理设施，所选的污水处理设施既要满足污水处理效率的要求，又要使污水处理的费用最低。(www.xing528.com)

7.1.2.2　不同解决途径的规划类型

从水污染控制系统规划问题的不同解决途径来看，它可以分成两大类。第一类是水污染控制系统的最优规划问题，第二类是可选比方案的模拟规划问题。在这里我们只讨论最优规划问题。

最优规划问题简单来说是：应用数学系统分析方法，科学地组织污染物的排放或科学地协调各个治理环节，以便用尽量小的投入达到规定的水质目标。

对于不同范围、不同组成因素的水污染控制系统，可以形成不同特点和内容的最优规划问题，目前已经得到不同程度应用的最优化规划问题主要有以下3类。

1.排放口处理最优规划

排放口处理最优规划以每个小区的污水排放口为基础，在水体水质条件的约束下，求解各排放口的污水处理效率的最佳组合，目标是各排放口的污水处理费用之和最低。在做排放口最优规划时，各个污水处理厂的规模不变，它等于各小区收集的污水量。

2.均匀处理最优规划

均匀处理最优规划的目的是在区域范围内寻求最佳的污水处理厂的位置与规模的组合，在相同的污水处理效率的条件下，追求全区域的污水处理费用最低。

均匀处理最优规划又称为污水处理的厂群规划问题。在某些工业发达国家或地区，法律规定所有排入水体的污水都必须经过二级处理（即机械处理＋生化处理），尽管有的水体具有充裕的自净能力，也不允许降低污水的处理程度。这就是均匀处理最优规划的基础。

3.区域处理最优规划

区域处理最优规划是排放口处理最优规划和均匀处理最优规划的综合。在区域处理最优规划中，既要寻求最佳的污水处理厂的位置和容量，又要寻求每座污水处理厂的最佳处理效率的组合。采用区域处理最优规划方法既充分发挥污水处理系统的经济效能，又合理利用水体的自净能力。

7.1.2.3　不同管理目的的规划类型

针对水质管理的不同目的，水环境规划可以分为水环境综合整治规划、水污染物总量控制规划、水污染系统规划、城市饮用水源保护规划等类型。

水环境综合整治规划是指根据经济社会发展需要和水资源开发利用现状编制的开发、利用、节约、保护水资源和防治水害的总体部署。因此，要在既定的规划区域内，发现当前和规划期内水环境存在或可能出现的问题并找出原因，初步确定环境保护目标，提出实现该目标的备选方案，进行方案评价及优选，将环境与经济相协调，综合分析后最终确定目标与方案。

水污染总量控制规划、水污染系统规划以及城市饮用水源保护规划属专业规划范畴。水污染总量控制规划包括水环境容量计算、分配、工程措施方案的制定。水污染系统规划包括给排水工程规划设计、污水处理厂规划设计、考虑工程规划与水质目标、经济技术优化组合，以及如何优化确定水处理工程处理量、排放地点与方式。城市饮用水源保护规划包括城市集中式供水水源地的水源保护区划分，水源地保护目标的确定，水源地污染物控制排放量和削减量的计算，以及水源地保护方案、管理监督措施的制定等。