第二節 環境影響預測方法
為了確定某一項目或行為的實施所引起環境變化的程度與范圍,需要進行環境影響預測。預測也為重大影響評估提供了基礎。預測的范圍、時段、內容及方法都應根據其評價工作等級、工程與環境的特性、當地的環保要求而定。一般采用的預測方法主要有數學模式法、物理模型法、對比與類比法以及專業判斷法。預測時應盡可能采用成熟、簡便并能滿足精確度要求的方法。
一、數學模式法
數學模式法試圖通過使用數學函數來表達環境行為。通常是以科學定律、統計分析或者兩者的結合為依據,以計算機為基礎。基礎函數既可以是單一直接的輸入-輸出關系,也可以是一系列表達相互關系的、更加復雜的動態數學模型。數學模式法分為黑箱、灰箱(用統計、歸納的方法在時間域上通過外推作出預測,稱為統計模式)、白箱(用某領域內的系統理論進行邏輯推理,通過數學物理方程求解,得出其解析解或數值解來作預測,故又可分為解析模式和數值模式兩小類)。此法比較簡便,選取方法時應優先考慮。選用數學模式時要注意模式的應用條件,如實際情況不能很好滿足模式的應用條件而又擬采用時,要對模式進行修正并驗證。
二、物理模型法
物理模型包括實體模型、相似模型和仿真模型。實體模型就是系統本身,當系統大小適合作研究又不存在危險時就可以把系統本身作為模型;相似模型是把系統放大或縮小,使之適合于研究,如果把系統的縱橫尺寸都按相同比例縮放就構成正態模型,如果系統縱橫尺寸按不同比例縮放就構成了變態模型;仿真模型是利用一種系統去模仿另一系統,例如用電路系統模仿熱力學系統。物理模型法定量化程度較高,再現性好,能反映比較復雜的環境特征,但需要有合適的試驗條件和必要的基礎數據,且制作復雜的環境模型需要較多的人力、物力和時間。在無法利用數學模式法預測而又要求預測結果定量精度較高時,應選用此方法。
該方法的關鍵在于原型與模型的相似,包括幾何相似、運動相似、熱力相似、動力相似。
①幾何相似就是模型流場與原型流場中的地形地物(建筑物、煙囪)的幾何形狀、對應部分的夾角和相對位置要相同,尺寸要按相同比例縮小。幾何相似是其他相似的前提條件。
②運動相似就是模型流場與原型流場在各對應點上的速度方向相同,并且大小(包括平均風速與湍流強度)成常數比例,即風洞模擬的模型流場的邊界層風速垂直廓線、湍流強度要與原型流場的相似。
③熱力相似就是模型流場的溫度垂直分布要與原型流場的相似。
④動力相似就是模型流場與原型流場在對應點上受到的力要求方向一致,并且大小成常數比例。
三、對比與類比法
這是最簡單的主觀預測法。它是將擬建工程對環境的影響在性質上作出全面分析和在總體上作出判斷的一種方法。其基本原理是將擬建工程同選擇的已建工程進行比較,根據已建工程對環境產生的影響,作為評價擬建工程對環境影響的主要依據。對比與類比法是一種比較常用的定性和半定量預測方法。類比對象是進行對比分析或者預測評價的基礎,也是該法的關鍵所在。類比對象的選擇條件有以下幾點:
①具有與評價的擬建項目相似的自然地理環境;
②具有與評價的擬建項目相似的工程性質、工藝、規模;
③類比工程應具有一定的運行年限,所產生的影響已基本全部顯現。
類比對象確定后,需要選擇和確定類比因子及指標,并對類比對象開展調查與評價,然后分析擬建項目與類比對象的差異。根據類比對象同擬建項目的比較,作出分析結論。
由于環境問題的復雜性,對比與類比法可更多地用于預測生態環境問題的發生與發展趨勢及其危害、確定環保目標和尋求最有效最可行的環境保護措施等方面。
四、專業判斷法
環境影響評價中所有的預測方法都會用到專家評判。在不能應用客觀的預測方法時(如缺乏足夠的數據、資料,無法客觀地進行統計分析),只能采用主觀的預測方法。最簡單的就是召開專家咨詢會,綜合專家的實踐經驗,進行類比、對比分析以及歸納、演繹、推理,來預測擬建項目的環境影響。值得指出的是,現代的專家評估法與古老的直觀的評估法,不是簡單的歷史重復,而是有著質的不同,它們之間有截然不同的特點,其中較突出的有:
①現代的專家評估法已經形成一套如何組織專家、充分利用專家們的創造性思維進行評價的理論和方法。
②現代的專家評估法不是依靠一個或少數專家,而是依靠專家集體(包括不同領域的專家),這樣可以消除個別專家的局限性和片面性。根據數理統計中的大數定律可知,如果幾個專家的評估值為獨立分布的隨機變量時,只要n足夠大,其評估的算術平均值就可以逼近數學期望值。
③現代的專家評價法是在定性分析基礎上,以打分方式作出定量評價。