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黄河干流生态与环境需水量研究综述(2)

2013-05-03 01:07
2.2　环境需水量
根据黄河水污染特征和水流状况, 选择CODCr和氨氮作为主要污染控制因子, 采用一维水质模型进行计算。河流纳污水平和水质目标是计算环境水量的两个重要输入条件, 水质目标采用黄河干流水功能区划目标, 河段纳污水平按现状纳污水平、目标控制水平和污染可控水平三种情景设定。计算模型如下
Q = ΣqiCi exp ( - kxi /8614u) – ΣqiCs/Cs – C0 exp ( - kx /8614u)(1)
式中, Q为计算河段上断面需下泄流量(即所求环境水量) (m3 / s) ; qi 为旁侧入流量(m3 / s) ; C0 为计算河段上断面污染物浓度(mg/L) ; Cs 为计算河段下断面污染物浓度(mg/L ) ; Ci 为旁侧入流污染物浓度(mg/L) ; k为污染物综合降解系数(1 /d) ; u为平均流速(m / s) ; x为计算单元长度( km) ; xi 为旁侧入流i距下断面距离( km) 。

3 　环境水量计算结果及分析
现状纳污水平下环境水量即指研究河段在现状纳污状况下, 稀释污染物使河段水质满足功能要求的水量。研究统计分析了2003年入黄排污口和入黄支流污染物实测入黄量, 代写职称论文 个别支流根据多年监测资料进行调整。
目标控制水平是国家环保政策能完全落实的一种理想状态, 即指研究河段所纳污染源达标排放, 入黄支流满足入黄水质要求, 在这种理想状态下, 稀释入黄污染物使河段水质满足功能要求的水量。
所谓污染可控水平, 即考虑在现有的社会经济发展、污染治理水平下, 全部实现达标排放难度极大,河流水功能区水质规划目标的实现需要比较长的时间。因而需对污染可控水平进行研究, 意在找到流域经济可持续发展和水域水环境承载能力的结合点, 即对研究河段污染源的可控制性进行研究, 也就是说要根据流域社会经济发展水平、国家宏观政策及相关规划等,设定一些原则, 最后要达到的目的就是给出研究河段一些支流及排污口的控制指标, 从而确定河段纳污水平。采用数学模型对上述三种纳污水平下所需环境水量进行计算。并考虑河流水体的连续性及枯水径流保证机率, 给出黄河干流重要水文站点环境水量要求。具体见表1。 大学排名
通过上述环境水量的研究, 可以得出以下结论:
(1)现状纳污水平下, 黄河干流所需环境流量很大,在目前水资源条件下很难实现, 其水质达标不可能得到保证。(2)要实现黄河干流水体功能目标, 入黄支流必须满足入黄水质目标要求, 入黄排污口必须满足国家排放标准。(3)污染可控水平下, 龙门以上河段所需流量基本可以得到保证, 但龙门以下河段在枯水时段难以得到保证。
4 　生态水量和环境水量的耦合研究
黄河的水生态和水环境功能, 各种生态功能如栖息地功能、景观功能等, 和环境功能之间存在着交叉和重复, 各种功能所需水量可以兼顾, 需对满足多种功能需求的不同量级的水量进行耦合。考虑黄河生态系统特点及黄河水资源的调控性, 生态水量和环境水量耦合的原则如下。( 1 )全河段综合考虑: 重要水文断面流量整合时, 要考虑上下断面之间流量的匹配性、水流演进等多种因素, 经综合优化后给出。( 2)不考虑河段取水及水量损失: 黄河干流取水口众多且分布复杂, 本研究关注的是生态基流, 对河段内取水以及因蒸发、渗漏等水量损失未予考虑。( 3)水质保证优先: 水质改善是河流生态系统恢复的首要目标, 只有良好水质保证的水资源才能满足河流其他的生态功能和经济功能。在考虑水质问题时, 适宜水量主要依据污染可控水平下环境水量, 而最小水量主要考虑目标控制下环境水量。( 4)水资源可调控性: 黄河干流已建和规划修建的大型水利枢纽较多, 径流可控性强, 在水量耦合时不但考虑水流的上下传递, 同时考虑大型水利枢纽的调节控制。( 5 )河口生态保护优先: 黄河下游生态水量的给出, 优先考虑河口近海生态、三角洲湿地生态和鱼类洄游等需求。
根据上述耦合原则, 考虑河口近海鱼类、河口三角洲湿地需要, 同时满足各河段的水生态和水环境功能需求, 给出黄河干流10个重要水文站断面的推荐水量, 生态环境水量耦合结果见表2。 （转载自中国科教评价网www.seac.com ）
5 　小　结
(1)有关稀释污染的环境水量研究是本次研究的重点, 也是我国北方河流面临的现实问题。研究根据黄河水污染特征和水流状况, 选择CODCr和氨氮作为主要污染控制因子, 采用一维水质模型进行计算, 研究方法带有一定的探索性。本研究推荐的生态环境水量, 是在关注研究河段生态问题的同时, 着重解决水质保证问题, 只有水体质量变好了, 黄河生态系统才可以逐渐得以恢复。
(2) 在当前黄河流域粗放式经济发展模式下, 水资源的过度开发利用和污染超负荷排放, 是导致黄河生态危机的主要因素, 黄河面临的一些生态问题无不由此而引发。研究中生态水量没有和黄河主要保护物种的生态机理紧密联系,代写留学生论文 这是本研究的一个缺陷, 但这也和黄河特殊的河情以及我国发展进程有关。在以后的研究中, 随着相关资料的丰富和积累, 必将加强这方面的机理研究。
(3)河流的各种生态功能如栖息地功能、景观功能等, 和环境功能之间存在着交叉和重复, 满足各种功能的水量耦合是本研究的难点。研究优先考虑河口近海鱼类、河口三角洲湿地生态需水, 提出了基于全河段综合考虑、水质保证优先、黄河水资源的可调控性等水量耦合原则, 特别在水资源可调控性以及水生态与水环境保护目标耦合方面, 既符合黄河实际, 又具有水量调度的可操作性。
(4)黄河生态问题突出, 究其原因主要是水量贫乏、水资源的过度开发利用以及污染排放所致。要使黄河河道内保持一定的生态环境水量, 必须有一定的工程措施和非工程措施, 如实施调水工程补充黄河河道内生态环境水量, 提高水资源的利用效率, 加强区域产业结构优化调整和污染控制, 注重流域生态建设等措施来支撑和保证。
 
参考文献:
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