第二节 环境影响预测方法
为了确定某一项目或行为的实施所引起环境变化的程度与范围,需要进行环境影响预测。预测也为重大影响评估提供了基础。预测的范围、时段、内容及方法都应根据其评价工作等级、工程与环境的特性、当地的环保要求而定。一般采用的预测方法主要有数学模式法、物理模型法、对比与类比法以及专业判断法。预测时应尽可能采用成熟、简便并能满足精确度要求的方法。
一、数学模式法
数学模式法试图通过使用数学函数来表达环境行为。通常是以科学定律、统计分析或者两者的结合为依据,以计算机为基础。基础函数既可以是单一直接的输入-输出关系,也可以是一系列表达相互关系的、更加复杂的动态数学模型。数学模式法分为黑箱、灰箱(用统计、归纳的方法在时间域上通过外推作出预测,称为统计模式)、白箱(用某领域内的系统理论进行逻辑推理,通过数学物理方程求解,得出其解析解或数值解来作预测,故又可分为解析模式和数值模式两小类)。此法比较简便,选取方法时应优先考虑。选用数学模式时要注意模式的应用条件,如实际情况不能很好满足模式的应用条件而又拟采用时,要对模式进行修正并验证。
二、物理模型法
物理模型包括实体模型、相似模型和仿真模型。实体模型就是系统本身,当系统大小适合作研究又不存在危险时就可以把系统本身作为模型;相似模型是把系统放大或缩小,使之适合于研究,如果把系统的纵横尺寸都按相同比例缩放就构成正态模型,如果系统纵横尺寸按不同比例缩放就构成了变态模型;仿真模型是利用一种系统去模仿另一系统,例如用电路系统模仿热力学系统。物理模型法定量化程度较高,再现性好,能反映比较复杂的环境特征,但需要有合适的试验条件和必要的基础数据,且制作复杂的环境模型需要较多的人力、物力和时间。在无法利用数学模式法预测而又要求预测结果定量精度较高时,应选用此方法。
该方法的关键在于原型与模型的相似,包括几何相似、运动相似、热力相似、动力相似。
①几何相似就是模型流场与原型流场中的地形地物(建筑物、烟囱)的几何形状、对应部分的夹角和相对位置要相同,尺寸要按相同比例缩小。几何相似是其他相似的前提条件。
②运动相似就是模型流场与原型流场在各对应点上的速度方向相同,并且大小(包括平均风速与湍流强度)成常数比例,即风洞模拟的模型流场的边界层风速垂直廓线、湍流强度要与原型流场的相似。
③热力相似就是模型流场的温度垂直分布要与原型流场的相似。
④动力相似就是模型流场与原型流场在对应点上受到的力要求方向一致,并且大小成常数比例。
三、对比与类比法
这是最简单的主观预测法。它是将拟建工程对环境的影响在性质上作出全面分析和在总体上作出判断的一种方法。其基本原理是将拟建工程同选择的已建工程进行比较,根据已建工程对环境产生的影响,作为评价拟建工程对环境影响的主要依据。对比与类比法是一种比较常用的定性和半定量预测方法。类比对象是进行对比分析或者预测评价的基础,也是该法的关键所在。类比对象的选择条件有以下几点:
①具有与评价的拟建项目相似的自然地理环境;
②具有与评价的拟建项目相似的工程性质、工艺、规模;
③类比工程应具有一定的运行年限,所产生的影响已基本全部显现。
类比对象确定后,需要选择和确定类比因子及指标,并对类比对象开展调查与评价,然后分析拟建项目与类比对象的差异。根据类比对象同拟建项目的比较,作出分析结论。
由于环境问题的复杂性,对比与类比法可更多地用于预测生态环境问题的发生与发展趋势及其危害、确定环保目标和寻求最有效最可行的环境保护措施等方面。
四、专业判断法
环境影响评价中所有的预测方法都会用到专家评判。在不能应用客观的预测方法时(如缺乏足够的数据、资料,无法客观地进行统计分析),只能采用主观的预测方法。最简单的就是召开专家咨询会,综合专家的实践经验,进行类比、对比分析以及归纳、演绎、推理,来预测拟建项目的环境影响。值得指出的是,现代的专家评估法与古老的直观的评估法,不是简单的历史重复,而是有着质的不同,它们之间有截然不同的特点,其中较突出的有:
①现代的专家评估法已经形成一套如何组织专家、充分利用专家们的创造性思维进行评价的理论和方法。
②现代的专家评估法不是依靠一个或少数专家,而是依靠专家集体(包括不同领域的专家),这样可以消除个别专家的局限性和片面性。根据数理统计中的大数定律可知,如果几个专家的评估值为独立分布的随机变量时,只要n足够大,其评估的算术平均值就可以逼近数学期望值。
③现代的专家评价法是在定性分析基础上,以打分方式作出定量评价。