黄河干流生态与环境需水量研究综述(1)(2)
2017-09-05 03:38
导读：（1）Tennant法: 脱离特定用途的生态环境用水量计算方法, 也叫Tennant法或Montana法, 是非现场确定河流生态环境需水的典型方法。该方法以河流水生态健康情
（1）Tennant法: 脱离特定用途的生态环境用水量计算方法, 也叫Tennant法或Montana法, 是非现场确定河流生态环境需水的典型方法。该方法以河流水生态健康情况下的多年平均流量观测值为基准, 将保护水生态和水环境的河流流量划分为若干个等级,推荐的标准值是以河流健康状况下多年平均流量值的百分数为基础。Tennant法生态环境水量计算的核心问题是必须给出一个预先确定的年平均流量。本研究采用黄河尚属“天然”或尚未大规模开发利用和径流调节情况的径流量, 即黄河干流第一个大型水库尚未建成运用, 河流水生态、水环境尚属于健康状态的20世纪50年代(1952～1959年)平均径流量为流量基准。
研究将黄河生态环境用水的季节分为4 ～6 月、7～10月、11～3月三个时段[ 5 ] , 各时段的生态环境水量低限标准以河流水生态、水环境尚属于健康状态的20世纪50年代平均流量为基准, 计算平均流量的不同百分比流量。并认为, 各水期流量平均值的100%～60%为最佳范围, 60% ～40%为较好状态,40%～30%为尚好状态, 30% ～20%为尚可状态,20%～10%为较差状态, 10%和5%为可忍受的最小流量和极端最小流量。对于每个河段生态流量的取值, 根据河段生态环境功能的重要性进行判定。根据黄河水生态与水环境的功能类型和特点, 将生态环境功能分为4个不同重要程度级别: ①鱼类产卵场、栖息地, 重要程度, Ⅰ级; 4～6月生态环境需水量保持在最佳状态, 其他季节保持在较好状态。②国家级或省级重点观光旅游区, 重要程度, Ⅱ级; 4～6 月生态环境水量保持在较好状态, 其他季节保持在尚好状态。③没有划定为观光旅游区的大中城市河段和国家一级交通干线与黄河相交河段, 重要程度, Ⅲ级;4～6月生态环境需水量保持在尚好状态, 其他季节保持在尚可状态。④没有特定要求的河段, 应达到鱼类能够畅通洄游和整条黄河(下游)不断流的基本流量, 重要程度, Ⅳ级; 一般情况下应不低于同期基准流量的10%, 极端情况下不低于5%。
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(2) 90%保证率最枯月流量法: 90%保证率最枯月流量法, 是7Q10 法的延伸。7Q10 法是指采用90%保证率最枯连续7 d的平均水量作为河流最小流量设计值, 该方法传入我国后主要用于计算污染物允许排放量。本研究采用1970～2000年31年实测水文系列, 计算90%保证率最枯月流量, 该系列基本涵盖了黄河20世纪70年代以来的丰、平、枯水期, 具有较好的代表性。
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) 。
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