河道内生态环境需水量计算方法的研究现状及其改进探讨
第17卷第4期2006年 8月
水资源与水工程学报
Jo urnal o f Water Reso urces&Water Eng ineering
V o l.17No.4
A ug.,2006
河道内生态环境需水量计算方法的
研究现状及其改进探讨
张代青,高军省
(郑州大学环境与水利学院,河南郑州450002)
摘 要:从河道内生态环境需水量的基本概念出发,提出河道内生态环境需水量的计算方法问题,认为尺度转换问题是河道内生态环境需水计算的基础;总结了目前国内外较为常用的河道内生态环境需水量的计算方法,同时对其进行了综合比较,指出了其优缺点;认为将国外和国内计算方法有机结合并进行合理改进,使之适合国内河道内生态环境需水计算,是今后国内河道内生态环境需水研究的方向之一。
关键词:生态环境需水量;计算方法;研究尺度;河道
中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:1672-643X(2006)04-0068-06
Discuss on the research situation of estimating methods of
eco-environmental water requirements in river course and its modification
ZHANG Dai-qing,GAO Jun-sheng
(School of Env ir onment and W ater conser vancy,Zhengz hou University,Zhengz hou,H e'nan450002,China)
Abstract:Based on the basic co ncept of eco-environmental water r equirements in river cour se, the question on estimation metho ds has been pr esented.T he issue of scale transfo rmation w as co nsidered the base to estimate eco-environmental w ater requir em ents in river co urse.Then more general estimatio n methods of eco-environmental w ater requirements in r iv er cour se at ho me and abr oad w er e summ arized,the sy nthesis compar ison to them w as carried on,and the advantag es and disadvantag es of applying them to practice w ere pointed out.Finally,in o rder to estim ate eco-environmental water r equirements in river course in do mestic,it w as tho ug ht that co mbining do mestic estimation metho ds with foreign estimatio n methods and reasonable improvem ent w as one of research directions.
Key words:eco-environmental w ater requirements;estimation methods;research scale;river co urse
河流水体是流域地表水资源的主体,对农业、工业、生活以及生态环境用水起主导作用。因此,河道内生态环境需水,特别是河道内生态环境需水量的计算,是水资源领域研究的重点。如冯宝平和张展羽等[1]、王西琴和刘昌明等[2]对河道内生态环境需水量的计算问题都进行了重点阐述。但至今国内外能通用的计算方法却很少,尤其是用国外方法计算国内河流生态环境需水时,结果往往与实际不符,致使许多计算方法的应用受到很大限制。为吸收国外计算方法的优点、准确计算国内河流生态环境需水量、合理开发和综合利用河流水资源,笔者试图对国内外河道内生态环境需水量计算方法进行总结、比较、分析、改进和补充,以寻求符合国内实际的河道内生态环境需水量的计算方法,为较准确计算国内河流生态环境需水量提供一种新思路。
1 基本概念与研究尺度
1.1 基本概念
河道内生态环境需水量是美国渔业和野生动物保护组织最早提出的[3]。目前,虽然国内外已通用这
收稿日期:2006-02-10
基金项目:郑州大学引进人才科研项目资助
作者简介:张代青(1974-),男(汉族),湖南隆回人,硕士研究生,主要从事水文学及水资源研究。
个名词,但至今没有一个明确公认的定义。实际上,河道内生态环境研究范围应该包括河道及连通的水库、湖泊、沼泽和湿地等。笔者认为,给河道内生态环境需水量下定义,不能单单考虑水量,还要考虑需水量的水质及其成本价值,因为优化配置河道内生态环境需水量的目的,是利用、改善和保护生态环境,使其充分发挥可持续性的生态功能,更好地为人类全面发展服务。因此,建议河道内生态环境需水量可定义为:从生态环境的功能要求出发,为改善或维护生态环境不再恶化,对河道生态系统所要求的最小水量,并考虑在这一水量下生态系统能够容纳的最差水质,以及这一水量因用于生态环境需水而失去用在其它方面应该产生的效益。
1.2 研究尺度
水资源学是一门交叉学科,涉及水文学、生态学、环境学与河流动力学等多门学科,而各门学科都有自己的研究尺度。因此,尺度转换问题是生态需水计算的基础,是水资源综合评价的桥梁。为统一尺度,研究河道内生态环境需水计算方法,目前大多专家学者都考虑纵向(顺水流方向)、横向(垂直水流方向)、垂向(地表水与地下水上下交换方向)和时间域(考虑河道内生态环境需水量是一个时间变量)等四维尺度[3]。以下各类计算方法就是建立在以水文为基础的同一尺度上。
2 计算方法
2.1 国外计算方法
综合国外河道内生态环境需水量计算方法,主要有以下4类[1,2,4]:
2.1.1 历史流量法 该法是以历史流量资料为基础,根据不同设定标准按比例缩小河流的宽度、深度和流速,将计算得到的平均流量作为对应设定标准的流量估计值。主要方法有以下6种: 7Q10法[1]:以水文参数为基础,采用90%保证率最枯月连续7 d的平均水量作为河流最小流量设计值。 径流时段曲线分析法(Flow Duration Curve Analy sis)[1]:以水文分析为基础,采用逐月最小径流量的特殊百分比作为河流生态环境需水量。蒙大拿法(M on-tana M ethod):亦称Tennant[1]法。该法将生态环境和水文情势联系起来,在分析河流水力断面参数-历史流量百分比的相关性后,取预先确定的年天然径流量的特殊百分数作为河流生态环境需水量的推荐值。如取年平均流量的10%作为水生生物生长的最小流量,年平均流量的60%～100%作为水生生物生长的流量最佳范围等等。!Texas法[5]:该法是在T ennant法的基础上进一步考虑了水文季节变化因素,通过对各月的流量频率曲线进行计算后,取50 %保证率下的月流量的特定百分率作为最小流量。其特定百分率的设定以研究区典型植物以及鱼类的水量需求为依据。该法具有地域性,对流量变化主要受融雪影响的河流较适用。?NGPRP(Northern Great Plains Resource Prog ram)法[6]:是将水文年按枯水年、平水年和丰水年分组,取平水年组90%保证率流量作为最小流量。其优点是考虑了枯水年、平水年和丰水年的差别,综合了气候状况以及可接受频率因素,但缺乏生物学依据。#基本流量法(Ba-sic Flow Metho d)[7]:是选取平均年的1,2,3,…,100天的最小流量系列,计算1和2、2和3、3和4,…,99和100点之间的流量变化情况,将相对流量变化最大处点的流量设定为河流所需基本流量。该法是根据河流流量变化状况确定所需流量,能反映出年平均流量相同的季节性河流和非季节性河流在生态环境需水量上的差别,计算简单,但缺乏生物学资料证明。
2.1.2 水力学法 该法以保留河流的足够水量和保持河道的基本形态为集中目标,主要方法有以下3种: 湿周法(Wetted Perimeter M ethod)法[1]:假设保护好临界区域的水生生物栖息地的湿周,也将对非临界区域的栖息地提供足够的保护。它是利用湿周作为栖息地的质量指标来估算期望的河道内流量值。通过在临界的栖息地现场搜集渠道的几何尺寸和流量数据,并以临界的栖息地类型作为河流其余部分的栖息地指标,根据河流流量与湿周的关系,将河流临界湿周区域作为水生生物栖息地保护的最低要求。该法适用于湿润河网区,但河道的形状会影响该法的分析结果。 R2-Cr oss法[1]:假设浅滩是最临界的河流栖息地类型,而保护浅滩栖息地也将保护其他的水生生物栖息地。通过水域生态系统平衡分析,根据水生生物生产量和栖息地与水深、流速、河宽等的关系,由曼宁公式计算所需水量。该方法适用于一般浅滩式的河流栖息地类型。CASIM IR(Computer Aided Sim ulation Mo del for Instream Flow Requirem ents in Diverted Stream)法[8]:该方法是基于现场数据——流量在空间和时间上的变化,采用FST[9]建立水力学模型、流量变化与被选定的生物类型之间的关系,估算主要水生生物的数量、规模,反推期望的流量。
2.1.3 栖息地法 栖息地法以提供一个适宜的物
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理生境作为设定目标,根据流量-栖息地生境或流量-栖息地指示物种的相关关系确定河流流量。该法使用起来比较灵活,但实际操作性不强,不容易被应用。主要方法有以下6种: IFIM(Instream Flo w Incremental M etho dolo gy)法[1],是由美国渔业和野生动物保护组织提出的用于河流规划、保护和管理等的决策支持系统方法,它由水量、水质和生态等一系列专业模型及方法库组成。该法综合考虑水量、流速、水质和水生物种等影响因子,结合水生生物学信息,模拟流量增加的变化对水生生物栖息地影响,并作出综合评价,最后由评价结果确定流量的推荐值。 PHABSIM(Physical Habitat Simulation M odel)[1]:是关于河道内物理栖息地水力变量(深度、流速、底质和覆盖度)、栖息地指示物种参数及其变化关系的一套计算机模型方法。它根据不同的流量情况、田间测量技术、水利校准、物种栖息地等参数,预测不同河段内适宜的物理栖息地数量,结合生物学信息和生态系统的功能要求,综合评价其预测参数,最后以期望的栖息地标准反推河道所需流量。该法常用于生物群的恢复和维持的决策支持系统,尤其适用于河流中的鱼类。RCHARC(Riv erine Comm unity Habitat Assessment and Restoration Concept)法[10]:该法是根据栖息地指示生物(种群)与河流水力参数(流量、流速、水深)的相关性,采用多变量回归分析法,确定河流的生态可接受流量。指示生物通常是鱼、无脊椎动物以及大型植物等。! Basque法[11]:该法是假定河流为连续系统的一种生物学方法,认为河流上、中游的物种多样性随着流量的增加而增加。它首先根据曼宁公式建立湿周与流量的变化关系,然后利用河流无脊椎动物多样性与湿周的变化关系确定最小和最优流量。另外,还有Stromberg和Patten的流量-湿地植物相关分析法[12]以及Gregor和Friedman的流量-湿地植物-河岸带淹没时间相关分析法[13]等。
2.1.4 综合法 该法是从研究区生态环境整体出发,集中相关学科的专家小组意见,通过综合研究河道内流量、泥沙运输、河床形状与河岸带群落之间的关系确定流量的推荐值,并要求这个推荐值能够同时满足生物保护、栖息地维持、泥沙冲淤、污染控制和景观维持等整体生态功能。综合法主要包括以下2种: BBM(Building Block M ethodo logy)法[1]:该法来源于南非,它首先考察河流系统整体生态环境对水量和水质的要求,然后预先设定一个可满足需水要求的状态,以预定状态为目标,综合考虑砌块确定原则和专家小组意见,将流量组成人为地分成4个砌块(枯水年基流量、平水年基流量、枯水年高流量和平水年高流量等),即河流基本特性由这4个砌块决定,最后通过综合分析确定满足需水要求的河道流量。其中流量砌块确定原则见参考文献[1]。 整体评价法(Holistic Approach)[14]:该法来自于澳大利亚,其确定流量的推荐值与BBM法大致相同,也要求通过综合评价整个河流系统。但要求以保持河流流量的完整性、天然季节性和地域变化性为基本原则,并着重分析了不同等级的洪水影响情况,强调了洪水和低流量对河流生态系统保护的重要性。该法的关键是要有实测天然日流量系列、相关学科的专家小组、现场调查以及公众参与等。
2.2 国内计算方法
国内通常认为河道内生态环境需水由河流基本生态需水、保持河流水质生态需水、维持水生生物栖息地生态系统平衡需水、渗漏和蒸发生态需水以及维持河流系统景观及水上娱乐需水等5部分构成。与之相对应的计算方法如下。
2.2.1 河流基流量计算方法 河流基流量指维持河流的基本生态环境功能不受破坏,要求年内各时段的河川径流都能维持在一定水平而不出现诸如枯竭甚至断流等所需要的水量。这部分需水计算,代表方法有:
(1)最小月平均流量法[2]:即以河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流的基本生态环境需水量[2]。其计算公式为:
W b=T
n
∑n
i=1
Q i min(1)
式中:W b为河流基本生态需水量(108m3);Q i min为第i年实测最小月平均流量(m3/s);T为换算系数,其值为31.536×10-2;n为统计年数。如李丽娟等[15]计算河流基本生态环境需水量时就采用了这种方法。
(2)7Q10改进法[2]:根据国内实际,7Q10法对国内河流要求较高,故参考《制订地方水污染物排放标准的技术原则和方法》(GB3838-83)[1]中的规定,对7Q10法进行改进,通常采用近10年最小月平均流量或90%保证率最小月平均流量作为河流最小流量设计值。如王西琴等采用近10年最枯月平均流量法[2],就是对国外7Q10法进行改进的典型实例。
2.2.2 保持河流水质需水量计算方法 指以保持河流水质为目标确定河流生态环境需水量方法。保
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持河流水质生态环境需水量即指维持河流水沙和水盐等平衡的需水量,由河流输沙需水量、防止海水入侵及稀释自净的河道最小流量组成。主要方法包括:
(1)输沙需水量计算:较通用的河流输沙需水量计算,是将各月的平均输沙量与历年最大平均含沙量的比值作为各月的排沙需水量,或通过输沙率法或断面法等确定河道冲淤量,再由确定防淤的最小挟沙能力反推输沙需水量。如刘凌等[16]根据输沙动力学理论,将河道在不冲不淤的临界状态下河流最小流量作为防止河道泥沙淤积的最小生态环境需水量。另外,针对我国北方河流泥沙含量高的特点,有些专家学者采用了估算法。如李丽娟等提出根据多年最大月平均含沙量的平均值估算河流输沙需水量的方法[15],该法简单,但未能考虑输沙需水量的季节变化要求。罗华铭等[17]计算黄河下游主要河段输沙需水量时,采用了以下公式估算:
W S=W上/(M上-D)(2)式中:W S为输沙需水量(m3/t);W上为某时段(汛期或非汛期)河段上游来水量(108m3);M上为河段上游来沙量(108t);D为河段内冲淤量(108t)。
(2)防止海水入侵需维持的河道最小流量计算:冯宝平等[1]根据河口含盐度分布和水流循环特征,将河口分为高度成层型河口:盐水锲型和峡湾型(n>0.7)、缓混合型(n=0.2～0.5)以及强混合型(n<0.1)等4类(其中n为掺混系数,即涨潮期内径流的平均流量与涨潮总量的比值),前两类用盐水入侵长度关于流量的表达式来计算最小流量,后两类用一维水量和水质模型来推求盐水入侵长度的表达式,再反推最小流量。
(3)稀释自净的河道最小流量计算:通常把污染水质稀释自净的需水量作为满足环境质量目标约束的城市河段最小流量。如罗华铭等采用对应的近10年最枯月平均流量作为河流最小污染防治需水量[17];王西琴等提出的环境功能设定法[2],即根据河流的稀释、自净等环境功能,设定合理的河道环境需水量。该法优点是将河流水量与水质保护相结合,缺点是根据污染排放浓度确定流量,结果往往偏大。
2.2.3 维持水生生物栖息地生态平衡需水量计算方法 指以水生生物栖息地为平台、以水生生物栖息地生态平衡为基本目标计算水生生物栖息地生态环境需水量方法。目前国内尚未见到这方面的物理实验模型计算方法,一般采用估算法计算。比如,计算与河道相连的湿地野生生物栖息地生态需水量时,张长春等[18]采用如下公式估算:
W q=A t B t H t(3)式中:W q为生物栖息地需水量;A t为湿地面积;B t 为水面面积百分比;H t为水深。A t、B t和H t数据均由“3S”技术及实地考察获得。
2.2.4 渗漏和蒸发消耗生态环境需水量计算方法渗漏和蒸发消耗生态环境需水指为维持合理的地下水位,以保护河流湿地、沼泽生态平衡,保持和地表水正常转换所必需的入渗补给和蒸发消耗水量。一般分渗漏需水和蒸发需水两部分进行计算。渗漏需水一般采用传统的达西定律计算;蒸发需水一般根据河流水面面积、降水量和水面蒸发量,由水量平衡原理计算。
2.2.5 维持河流系统景观及水上娱乐所需水量计算法 有部分学者提出维持河流系统景观及水上娱乐需水也属河道内生态环境需水,也应该给予计算。关于维持河流系统景观需水计算,目前只有王西琴等提出的假设法[2]、喻泽斌等提出的权重-属性决策分析法[19]以及崔树彬采用的人均水面面积指标乘以景观区人口数计算法[20]等。对水上娱乐(如滑冰和划船等)需水计算,目前尚未见到这方面的计算方法和统一标准。
3 计算方法的比较及其优缺点
综上所述,对国内外计算方法进行综合比较及其优缺点分析如下:
(1)历史流量法是根据生态环境和水文条件特点,直接取历史流量中年天然径流量的百分数作为河流生态环境需水量的推荐值。但它以生态学信息资料(如指示生物对水量的要求)为主要依据,侧重于分析水生态生物所需水量。优点是现场不需要测定数据,具有简单快速的特点;缺点是未考虑流量的丰、枯水年变化和季节变化,也未考虑河段形状的变化。一般只用于河流系统优先度不高的河段流量计算,或者作为其它方法的一种检验。河流基流量计算方法实际上是对历史流量法中的7Q10法和径流时段曲线分析法的一种改进,以水质对指示生物的影响为主要依据,侧重于分析水生生物所需水质。它克服了7Q10法对我国要求较高的缺点,带有中国河流特色。
(2)水力学法结合了河道临界栖息地环境,以保持河道基本形态及足够水量为目标,属于基本的生态环境需水。优点是只需进行简单的现场测量,不需要详细的物种-生境关系数据,数据容易获得;缺点是体现不出季节变化因素,通常不适用确定季节
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性河流流量。国内的输沙需水和维持河流景观及水上娱乐需水计算也以保持河道形态(或重要景点处关键断面尺寸)和足够水量为集中目标,但不以保护好临界区域或者非临界区域的水生生物栖息地的湿周(或关键断面水位)为生态质量指标,而是侧重于人类对河流系统自然景观(特别是城市景观)的审美需要。这部分水量属于更高层次的生态环境需水。
(3)栖息地法则是在水力学法的基础上考虑了水量、流速、水质和水生物种等综合影响因素,是一种属于物理实验模型方法,比水力学法更接近实际。但需要多学科配合研究和详尽的资料信息支撑,常常因缺乏生物资料,使该法应用受到一定限制。国内目前尚无具体研究实例,通常根据水量平衡原理采用估算法进行计算,因此对生态环境保护可靠度不高,实践应用性不强。
(4)综合法是综合考虑了专家小组意见和生态整体功能,克服了栖息地法只针对一、二种指示生物的缺点,强调河流是一个生态系统整体,是目前最为合理的一种方法。但要求必须有实测天然日流量系列、专家小组意见、现场调查以及公众参与等,不容易被应用。保持河流水质需水量计算方法是以水质为目标,实际上是对用水沙平衡和水盐平衡理论等确定河道流量的一种概括和总结,原理也都是传统的污水防治和水流输沙动力学等理论,其准确性无可争议,但强调的只是水质目标,综合性不强,应用不广泛。
另外,对于渗漏和蒸发需水计算,国内外都采用国际上通用的水文方法,即传统的达西定律和水量平衡原理,无需比较,也不存在优缺点可言。至于景观及水上娱乐需水计算方法,目前仅用于国内,国外尚未提及。该法计算虽简单,但目前缺乏统一的景观评价标准,无法判断其适合与否。
4 计算方法的改进探讨
经过上述比较,国内较通用的计算方法基本上都是应用传统的水文、水力及动力学原理,应用生态学信息建立的物理实验模型方法几乎没有,而国外恰恰把这个作为计算生态环境需水的重点。实际上,既然研究的是生态环境需水,就应该主要考虑生态环境的变化和发展,详细研究环境的生态信息,以改善和维持生态环境为主要目标,至于水文学、水力学以及动力学等其它信息只能作为辅助工具。因此,目前的国内计算方法必须得以改进和补充。笔者建议可采取如下具体措施:
(1)针对国内不同区域的河流系统,一一建立物理实验模型,对历史流量法中预定的特殊百分比进行修正,寻找适合国内不同河流对应于不同特殊百分比的河流基流量计算方法。
(2)将水力学法中的湿周法改进为适合国内河流的历史关键断面水深法。如测站下游附近有漫滩或石梁,则可将该关键断面顶部高程水深作为生态环境需水流量参考标准等等。
(3)利用国内河流系统历史流量资料,借用专家小组法原理,直接由相关专家小组意见确定河道内生态环境需水量的推荐值,即称为专家小组法。
(4)以国外栖息地法为基础,提出适合国内河流最小流量-渔业捕获量相关分析法、流量-主要植物(如芦苇)、流量-河岸林生长水平相关分析法等统称为流量-指示生物相关分析法。
(5)参考综合法,将河道内流量增加法和专家小组法结合起来,改进成为适合国内河流的专家小组-流量增加法。
值得注意的是,上述这些方法要求建立在同一研究尺度上,要求在每一河流系统(如多沙河流系统、季节性变化的河流系统等等)建立物理实验模型,要求以国内历史流量及生态学信息等资料为基础,尤其要求结合国内河流系统的实际生态环境和水文条件等特点,如水质污染程度、河岸林植被情况、河道基本形态以及河流流域水文地质情况等等。另外,按河道内生态环境需水量定义要求,尚需考虑生态环境需水的成本价值计算,强调生态环境需水工程研究的经济效益,这是在节水型社会优化配置水资源的根本要求。
5 结 语
由于国内定量研究河道内生态环境需水起步较晚,又缺少长系列的河道生态实测资料。因此,目前的计算大多套用国外方法或仅以历史流量为依据,较少有物理实验模型为支撑,无法准确判断其计算结果的实用价值。目前,建立物理实验模型和计算方法评价体系是当务之急。在水资源缺乏的情况下,河道生态用水必然挤占农业用水、工业用水和生活用水,限制国民经济的发展。因此定量研究河道内生态环境需水量应结合水资源的总体规划,应以坚持可持续发展观与构建和谐社会为总体目标、以水资源综合利用效益最大为经济目标,将寻求最小生态环境需水量、特别是河道内最小生态环境需水量有效计算方法作为今后生态环境需水量的研究重点。
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第4期 张代青,等:河道内生态环境需水量计算方法的研究现状及其改进探讨
06水环境质量现状及影响评价
6 水环境影响分析 6.1 地表水环境影响评价 污染源调查 本次地表水污染源调查主要对象为向沭河在厂址上游至沭河夏庄镇处境前河段内以及夏庄镇境内向马沟河排放废水的主要排污企业名称、废水排放量、主要污染物（CODcr 、NH 3-N ）排放量。 根据污染源调查，向沭河排放污水的主要企业有日照华泰纸业有限公司、莒县第一污水处理厂、山东晨曦石油化工有限公司等；向马沟河排水的企业有莒县鑫达食品有限公司、日照万华生物化工有限公司，其主要污染物年排放量见表6.1-1。 表6.1-1 评价范围内重点污染源废水排放情况 评价方法 采用等标污染负荷法进行评价，计算公式如下： ①6010?= i ij ij C Q P 式中：P i —j 污染源i 污染物的等标污染负荷，m 3/a ； Q i —j 污染源i 污染物的排放量，t/a ； C 0i —j 污染源i 污染物的评价标准浓度，mg/l ； i ＝1，2…n ；j ＝1，2…m ； ②i 污染物的等标污染负荷：∑==m j ij i P P 1 ③j 污染源的等标污染负荷：∑==n i ij j P P 1 ④评价流域的等标污染负荷：∑∑====n i i m j j P P P 1 1
⑤i 污染物的等标污染负荷比：%100?=P P K i i ⑥j 污染源的等标污染负荷比：%100?= P P K j j 评价标准 废水污染源评价标准采用《山东省南水北调沿线水污染物综合排放标准》（DB37/599-2006）中的一般保护区区域标准，标准限值见表6.1-2。 表6.1-2 废水污染源评价标准 单位：mg/L 具体评价结果见6.1-3。 表6.1-3（a ）向沭河排水污染源评价结果 由评价结果可见，日照华泰纸业有限公司污染负荷80.220%，排第一位，其次为莒县第一污水处理厂，污染负荷19.771%； COD 为主要污染物，其等标污染负荷比为84.26%，其次为SS ，其等标污染负荷比为15.74%。 表6.1-3（b ）向马沟河排水污染源评价结果 由评价结果可见，目前向马沟河排水的企业莒县鑫达食品有限公司污染负荷62.22%，排第一位，其次为日照万华生物化工有限公司，污染负荷37.78%；COD
市水环境现状成因及对策分析报告.doc
市水环境现状成因及对策分析报告 我市位于长江三角洲东缘，东临黄海，南倚长江，区内地势平坦，河网交错，水系纵横。 其中一级河道6条，二级河道26条，三级河道233条，四级河道1330条，构成了纵横交错的平面水网。 这些河网对于我市的防洪排涝、引水灌溉、水运交通、水环境改善、生态平衡发挥了十分重要的作用，为我市社会经济发展提供了基础 保障。 一、我市水环境现状及成因： 根据xx市水环境监测计划，市水利局于XXXX年3月对我市一级河道进行了水质监测，本次共监测一级河道4条，共布设监测断面5处。 以监测数据分析，5处断面综合评价均为劣v类的水质，主要超标因子为氨氮，五日生化需氧量、总磷、溶解氧等，此4条河道劣v 类水质已持续半年之久（XXXX年4季度也均为劣v类水质）。 骨干河道如此，而级次较低的河道水环境更为恶劣，水生植物蔓长，垃圾乱堆，黑、臭、脏现象十分严重。 随着经济社会的不断发展，水环境质量在经济社会中发挥的作用越来越大。 多年来，由于水环境整治的投入方面与经济社会发展严重相脱节，导致治污严重滞后。
全市工业废水和生活污水处理率低，大部分城镇还没有污水集中处理设施，特别是企业存在偷排与超标排放，形成大量污染物进入河道。 这也是造成部分地区水污染，水体功能下降的重要原因。 农业种植过程中，大量地使用农药、化肥、除草剂等，其残留物通过农田排水和地表经流也进入了水体，造成了大量面源污染。 农村畜禽集中饲养和居民水冲式卫生器具的使用，直接将污水污物排入河中，更增加了水体污染的负荷。 二、水污染的直接影响： 水体污染影响工业生产。 LOca工业企业利用了被污染的水，不但增大设备腐蚀度，而且影响到产品质量，甚至使生产不能进行。 水污染已成为众多工业企业效益不高，产品质量不好的重要因素。 水体污染影响农业生产，降低品质、产量。 XXXX年先锋镇夏种引灌了镇区内河污水，发生1500余亩水稻“僵苗”事件。 据粗略统计，损失近400万元。 同年，二甲、姜灶等镇农田也有不同程度的灾害。 水体污染影响人畜饮水安全。 由于水污染，全市尚有28.4万人饮水不能达标。 近几年来，以内河作为取水水源的水厂已关闭了8家,仅存2家
关于生态环境需水量若干问题的探讨
关于生态环境需水量若干问题的探讨 崔树彬 摘要生态环境需水量是指一个特定区域内的生态系统的需水量。对其计算，国内外已有一些方法。但水土保持需水量不必作为生态环境需水量进行单独的计算，河道水沙平衡需水量也不宜纳入生态环境需水量。 关键词生态环境需水量定义计算 概念和定义 在美国，环境用水系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其他美学价值类的水资源需求。主要包括：①联邦和州确定的自然和景观河流的基本流量。联邦制定了《自然和景观河流法》，将部分河流划定为自然风景类河流，以保护其不被开发或阻止开发与该法案目的不一致的水利工程。一些州也划定出本州的自然和景观河流加以保护。②河道内用水。指用于航运、娱乐、鱼类和野生动物保护以及景观的用水。③湿地需水。主要指湿地保护区的需水包括咸水湿地、微盐沼泽和淡水湿地的需水。④海湾和三角洲的流量。为保持和控制海湾和三角洲的环境（咸度、入海流量）而规定的需水量。我国1990年的《中国水利百科全书》将环境用水量定义为：“改善水质、协调生态和美化环境等的用水”。并进一步解释为：改善水质，即“对于河流，应保证枯水期的最小流量，使其得到一定的污径比，以改善水质”；协调生态用水，即“水生物受外界非生物环境的影响……一般可根据不同鱼类区系，鱼类组成及生理习性来考虑维持鱼类生态环境用水。为了防止入海河口泥沙淤积，维护河口地区生态环境，需要保持一定的河道径流水量”；美化环境用水，即“对于旅游区的水库、湖泊和河流，应考虑旅游景观和通航要求，保持一定的湖面和水深……在城市，主要应根据各地气候条件和水源条件，考虑城市的净化、绿化即公园湖泊等用水要求”；此外，还有为控制地面沉降的回灌用水，为减轻咸潮倒灌而加大枯水季河道水量用水等。 上述定义和概念基本上都是基于水体及与水体有直接联系的“水生态”和“水环境”的用水量。目前，我国水利界及社会各界所讨论的“生态环境用水量”，已经大大超过了上述内容和范围。例如，由中国工程院组织43位院士和近300位院外专家参加完成的《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》认为：广义的生态环境用水，是指“维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水”。“狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”。狭义的“生态环境用水计算的区域应当是水资源供需矛盾突出以及生态环境相对脆弱和问题严重的干旱、半干旱和季节性干旱的半湿润区”。狭义的生态环境用水主要包括“保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境；水土保持及水保范围之外的林草植被建设；维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流；回补黄淮海平原及其他地方的超采地下水”等方面。由此可见，不论是广义的还是狭义
地表水环境质量现状监测
地表水环境质量现状监测方案 广州中科检测技术服务有限公司 一、地表水环境质量现状监测 1、监测断面设置 在该项目污水纳污河道A河设置5个监测断面，分别为该项目污水排口A与B河交叉处、排污口、排口下游1000米、排口下游2000米、排口与C河。 2、监测项目 监测项目为：水温、pH、SS、石油类、总磷、COD、BOD5、DO、NH3-N、硫化物、TN,共11项。 3、采样时间、频率及分析方法 监测分析方法按《地表水及污水监测技术规范》(HJ/T91- 2002)中有关规定进行。 二、地下水水质现状监测 1、监测点设置 布设3个监测点，厂区范围内一个点，及厂区附近两个点。 2、监测项目 地下水监测项目为：pH、高锰酸盐指数、氨氮、氯化物、硫酸盐、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总大肠菌群、铅、铬、镉、汞、砷，共13项。 监测分析方法按《地表水及地下水监测技术规范》中有
关规定进行。 三、大气环境现状监测 1、监测点布设 拟建厂址上风向、下风向及保护目标区域布设4个测点，主要考虑评价区范围内的主要居民敏感点，在敏感点处要布点监测。 大气监测布点一览表 2、监测项目 监测项目为NO2（小时值和日均值）、SO2（小时值和日均值）、PM10(日均值）、氨气、非甲烷总烃、臭气浓度、乙二醇、环氧丙烷、环氧乙烷、三乙胺、甲苯、甲醇、二苯醚（小时值），同时记录风向、风速、气温、气压等气象参数。
3、监测频率及时间 小时浓度每天四次；日均浓度按国家标准和导则要求采样七天； 4、监测方法 污染物分析方法按《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定方法进行。 四、声环境质量现状监测 在场界四周布设4个监测点（厂界四周各一个），连续监测两天，昼夜各一次。测量方法按《声环境质量标准》(GB/3096-2008)进行。 五、土壤环境质量现状监测 监测布点：在场界内及周边共布设2个监测点； 监测因子：pH、铜、铅、锌、铬、镍、汞、镉、砷； 监测频率：采样一次。 六、底泥环境质量现状监测 监测布点：在排口位置布设1个监测点； 监测因子：pH、铜、铅、锌、铬、镍、汞、镉、砷； 监测频率：采样一次。
河道内生态环境需水量计算方法的研究现状及其改进探讨
第17卷第4期2006年 8月 水资源与水工程学报 Jo urnal o f Water Reso urces&Water Eng ineering V o l.17No.4 A ug.,2006 河道内生态环境需水量计算方法的 研究现状及其改进探讨 张代青,高军省 (郑州大学环境与水利学院,河南郑州450002) 摘 要:从河道内生态环境需水量的基本概念出发,提出河道内生态环境需水量的计算方法问题,认为尺度转换问题是河道内生态环境需水计算的基础;总结了目前国内外较为常用的河道内生态环境需水量的计算方法,同时对其进行了综合比较,指出了其优缺点;认为将国外和国内计算方法有机结合并进行合理改进,使之适合国内河道内生态环境需水计算,是今后国内河道内生态环境需水研究的方向之一。 关键词:生态环境需水量;计算方法;研究尺度;河道 中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:1672-643X(2006)04-0068-06 Discuss on the research situation of estimating methods of eco-environmental water requirements in river course and its modification ZHANG Dai-qing,GAO Jun-sheng (School of Env ir onment and W ater conser vancy,Zhengz hou University,Zhengz hou,H e'nan450002,China) Abstract:Based on the basic co ncept of eco-environmental water r equirements in river cour se, the question on estimation metho ds has been pr esented.T he issue of scale transfo rmation w as co nsidered the base to estimate eco-environmental w ater requir em ents in river co urse.Then more general estimatio n methods of eco-environmental w ater requirements in r iv er cour se at ho me and abr oad w er e summ arized,the sy nthesis compar ison to them w as carried on,and the advantag es and disadvantag es of applying them to practice w ere pointed out.Finally,in o rder to estim ate eco-environmental water r equirements in river course in do mestic,it w as tho ug ht that co mbining do mestic estimation metho ds with foreign estimatio n methods and reasonable improvem ent w as one of research directions. Key words:eco-environmental w ater requirements;estimation methods;research scale;river co urse 河流水体是流域地表水资源的主体,对农业、工业、生活以及生态环境用水起主导作用。因此,河道内生态环境需水,特别是河道内生态环境需水量的计算,是水资源领域研究的重点。如冯宝平和张展羽等[1]、王西琴和刘昌明等[2]对河道内生态环境需水量的计算问题都进行了重点阐述。但至今国内外能通用的计算方法却很少,尤其是用国外方法计算国内河流生态环境需水时,结果往往与实际不符,致使许多计算方法的应用受到很大限制。为吸收国外计算方法的优点、准确计算国内河流生态环境需水量、合理开发和综合利用河流水资源,笔者试图对国内外河道内生态环境需水量计算方法进行总结、比较、分析、改进和补充,以寻求符合国内实际的河道内生态环境需水量的计算方法,为较准确计算国内河流生态环境需水量提供一种新思路。 1 基本概念与研究尺度 1.1 基本概念 河道内生态环境需水量是美国渔业和野生动物保护组织最早提出的[3]。目前,虽然国内外已通用这 收稿日期:2006-02-10 基金项目:郑州大学引进人才科研项目资助 作者简介:张代青(1974-),男(汉族),湖南隆回人,硕士研究生,主要从事水文学及水资源研究。
河道及水环境治理情况汇报
河道及水环境治理情况汇报 河全长13.1千米。河流平均宽约10米左右，河堤高平均在3.5米左右。 二、治理前存在的问题 由于多年经洪水冲刷，多数河段已被冲成∽型，形成部分河滩地，河滩地河床垂直高度96﹪都在1米以上，河滩地已被村民耕种大约60亩地。河堤斜坡种田较多，大约160多亩地。由于近几年农民散养牛的较少，造成丢弃玉米秸秆的较多，河道两边农田的玉米秸秆全部丢弃在河道里。农民打农药的瓶子丢弃在河道里的也挺多，村民往交通桥底及两侧投放生活垃圾较多，个别小规模养殖户有时候往河里直排粪便。 三、采取的措施 1、由于河滩地已被村民耕种，一下子全部清理已不现实，为了缓解矛盾，对河滩地的清理主要采取制定一些清理条件，对那些河床垂直高度低于1米、一般洪水就能过水，容易将农药、化肥残留流入河里的河滩地必须清理。同时通过清理也是对农民一个警示，使他们知道这些地方是不允许种田的，对来年全部清理做个铺衬。 2、对河里所有的玉米秸秆及农药瓶子、其它生活垃圾采取人工、牛、马车清出河道的措施。对主要交通桥采取安装护网，以此来阻止乱扔垃圾。对其它交通桥底及两侧的畜禽粪便垃圾采取集中动用工程车辆清理办法。
3、对那些直排问题采取的措施：对全乡规模养殖户进行摸排，向每个规模养殖户发放宣传单和告知书；帮助养殖户建立粪便池，将粪便存放到粪便池；或者帮助他们将粪便送到远离水源、远离村屯的地方堆放，使其发酵，发酵后投放到大地。 四、整治情况 1、已整治完成情况 已清理河滩地19.6亩地，清理生活垃圾（包括农作物秸秆）大约600吨左右，清理畜禽粪便大约450吨。 2、需长期整治问题 河滩地及斜坡地种田、养殖户直排的问题，必须常年、长期、坚持不懈整治下去。 3、整治后仍存在问题 1）粪便储存池粪便储存点有时发酵不及时，腾不出地方，容易耽误新出栏粪便储运。 2）其它交通桥底及两侧还有偷倒垃圾现象。 3）有的河段已被冲成S型，亟待取直进行护坡或修建挡土墙进行治理。 4、需县直部门给予协调解决问题。 1）需县环保局拿出更好的办法帮助解决畜禽粪便储存发酵技术问题。 2）需县水利局帮助解决河道危险地段护坡或修建挡土墙问题。
生态环境需水量的分析与计算 (1)
生态环境需水量的分析与计算 □胥洪军□朱东彪（河南省许昌水文水资源勘测局） 摘要：生态环境需水量是维持生态与环境功能和进行生态环境建设所必需的最小需水量，对人与社会和谐可持续发展具有重要意义。本文结合《许昌市东区水系治理及补源工程建设项目水资源论证报告》，阐述了生态环境需水量的含义及其计算方法简介，从保持水生态环境的目标出发，在建设项目水资源论证中更合理对生态环境需水量的进行分析计算。 关健词：建设项目生态需水水资源论证计算方法 2002年5月1日，由国家水利部和计委颁布的《建设项目水资源论证管理办法》开始实施。建设项目水资源论证，主要是从取水、用水、退水及其影响等方面，对建设项目取用水全过程进行分析计算，对建设项目用水的可行性、合理性以及对周围环境的作用、对其他用水户的影响等诸多因素进行分析，最终提出建设项目用水的水量、水质、工艺流程、排污等一系列方案，作为取水（预）许可申请的技术依据。在需水预测分析计算中，除考虑传统的农业需水、工业需水、城市生活需水外，从重视生态环境，协调生活、生产、生态用水等方面考虑，在建设项目水资源论证中还必需考虑生态环境需水问题。在生态环境脆弱地区，对生态环境需水需要赋予更高的优先级。因此，在2005年5月水利部颁布实施的《建设项目水资源论证导则（试行）》（SL/Z 322—2005）中明确提出在需水预测中应包括河道内生态需水量。本文将根据国内外的有关理论方法，结合水资源论证实践，对生态环境需水量的分析和计算进行初步探讨。 1.生态环境需水的基本概念 1.1生态环境需水的定义 对于生态环境需水的研究有不同的途径与观点，目前还没有形成一个系统、科学的理论体系，研究者对于生态环境需水的概念还不能达成一致。从总体上来看，多数人认为生态需水是水资源短缺地区为了维护生态系统的稳定和保持生态
生态需水计算的理论基础
2005年9月南京晓庄学院学报VO L.21,NO.5第21卷第5期JOURNA L OF NAN J I NG XI AOZH UANG C O LLEGE Sep.,2005 生态需水计算的理论基础和方法探析 丰华丽1,郑红星2,曹阳3 (1.南京水利科学研究院,江苏 南京 210029;2.中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101;3.河海大学 环境科学与工程学院,江苏 南京 210098) [摘 要] 生态需水的研究已成为国内外地球科学领域普遍关注的一个热点问题。本文探讨了生态需水计算的一般理论基础,对现有的计算方法进行整理和分类,并评价了各种方法的特点和局限,构建了一个较为明晰的生态需水计算框架。研究认为,生态需水的计算应该在水与生态系统关系的基础上,遵循水文循环和水量平衡原理、自然地带性原理以及生态系统完整性原理,进行水资源的合理配置。对于整个流域生态需水的估算,可分为河道外生态需水和河流廊道生态需水两部分。目前,河道外生态需水的计算方法主要有基于蒸散发或基于生物量两种方法。河流廊道生态需水的计算方法主要有分项合成法和整体耦合法。 [关键词] 生态需水;河道外;河流廊道;理论方法 [中图分类号] P33 [文献标识码] A [文章编号] 1009-7902(2005)05-0050-06 水是生态系统最重要的因子之一。随着社会经济的发展,水资源开发利用范围和强度的不断地扩大和加深已经影响到了生态系统的安全。特别是在干旱半干旱地区,人类活动对生态系统需水量的挤占已成为生态环境退化的一个重要原因。基于这样的认识,从生态环境保护以及水资源可持续利用的角度出发,生态需水的研究已成为国内外地球科学领域普遍关注的一个热点问题,是生态水文学研究的重要课题之一。在国外,生态需水研究主要集中在河流生态系统。在我国,生态需水的研究处在发展阶段,但发展很快,并取得了一定的研究成果。 从国内外生态需水的研究看,研究人员从不同的研究目的出发,对生态需水的认识不尽相同,提出的概念也有所差别,同时尚缺乏生态需水计算理论和方法的系统研究,在实际应用中还存在许多不确定性因素。研究认为,生态需水是指在特定的生态目标下,维持一定时空范围内的生态系统水分平衡所需要的总水量[1]。在这一概念的基础上,本文将探讨生态需水计算的一般理论基础,构建一个较为明晰的生态需水计算框架,同时对现有的计算方法进行整理和分类,并评价各种方法的特点和局限,以期为生态需水的进一步研究提供新的思路。 1 生态需水计算的理论基础 生态需水的概念是针对生态环境的保护和建设以及水资源的合理开发利用而提出的[1],其实质 [基金项目] 国家科技攻关项目(2004BA610A-01),南京水利科学院基金项目(Y50402) [收稿日期] 2005-03-15 [作者简介] 丰华丽(1974-),女,南京水利科学研究院副研究员、博士。
河道水环境治理与提升思考【论文】
河道水环境治理与提升思考 摘要：随着滨海工业区的快速发展，印染化工产业的大量集聚，以及生活污水、农业面源污水的影响，使区内河道水质长期徘徊在V类、劣V类水质，对工业区内水产养殖及河道水环境带来严重影响。近年来，滨海工业区按照“调整结构、标本兼治”的指导方针出发，采取多种措施，对本区河道水环境开展全方位治理，取得了显著成效。本文结合滨海工业区水环境治理的实践，全面分析了滨海地区改善河道水质的必要性和可行性，并对进一步提升滨海地区河道水环境、修复河道自然功能提出思考。 关键词：河道；水环境；提升；思考 1滨海工业区河道水环境现状 滨海工业区位于绍兴市柯桥区北部围垦区，总面积100km2，自80年代末开始，随着开发建设的需要，逐渐由农业种养殖为主转为工业企业为主，现有各类工业企业745家，至今已成为绍兴市柯桥区印染、化工产业的主要集聚区。滨海工业区河道系由原围涂工程的中心河、环塘河基础上改造而成，共有大小河道105条，全长206km。随着印染、化
工、造纸、电镀、皮革等产业向工业区集聚，外来人口大量增加，生活污水、生活垃圾大量产生，河道水草滋生蔓延，以及厂区建成后留下的一些断头河、溇浜所形成的水环境治理盲区，均加剧了滨海工业区水环境的恶化。据柯桥区环保部门对工业区河道断面的监测，区内105条河道中，有40条河道的水质为Ⅴ类，18条河道水质为劣Ⅴ类，其他河道水质在Ⅴ类与劣Ⅴ类之间。导致河道水质的主要污染因子为氨氮和COD超标，对水质治理带来很大难度。严重制约了工业区的发展和群众生产生活，对区内水产养殖业也带来了较大冲击。为此，加强工业区河道水环境治理，已成为滨海工业区面临的十分迫切的任务。 2滨海工业区河道水质污染成因分析 导致滨海工业区河道水质污染的原因较多，主要包括以下几个方面因素： 2.1区域地理位置 滨海工业区地处绍兴市柯桥区北部，总面积100km2，系原马鞍镇及柯桥区围垦区域组成，南北长约20km，东西长约5km；工业区以南为袍江工业区，东有上虞化工园区，
河流生态需水
论河流生态环境需水 倪晋仁1,崔树彬2，李天宏1，金玲1 (1.北京大学环境工程系，水沙科学教育部重点实验室； 2.黄河水利委员会水资源保护研究所） 摘要：回顾了生态环境需水量研究的进展，讨论了实现河流各项基本功能目标的河流生态环境用水分类、各类生态环境用水量的计算方法及其间关系。提出了河流生态环境用水量及其阈值确定的各项原则，包括功能性需求原则、分时段考虑原则、分河段考虑原则、主功能优先原则、效率最大化原则、后效最小化原则、多功能协调原则和全河段优化原则。 关键词：河流；生态环境需水量；功能；阈值；原则 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(G1999043603) 作者简介：倪晋仁(1962-)，男，山西山阴人。教授，主要研究方向：河流泥沙，环境科学与工程。 l 生态环境需水量的概念 什么是生态需水量，对此目前还没有一个公认的定义。生态需水量应该是特定区域内生态系统需水量的总称，包括生物体自身的需水量和生物体赖以生存的环境需水量，生态需水量实质上就是维持生态系统生物群落和栖息环境动态稳定所需的用水量。因此，生态需水量
不但与生态系统中生物群体结构有关，而且还应与气候、土壤、地质和其它环境条件有关。只有在设定的生态环境标准下，生态需水量才具有明确的意义。 什么是环境需水量，对此迄今也没有一个统一的认识。在美国，环境需水量系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其它具有美学价值目标的水资源需求[1]。在中国，环境需水量被看作为满足水质改善、生态和谐与环境美化目标的水资源需求[2]。环境需水量实质上就是为满足生态系统的各种基本功能健康所需的用水。只有在明确目标功能的前提下，环境需水量才能够被赋予具体的含义[3]。 然而，就像离开环境讨论生态或撇开生态谈论环境一样，生态需水量与环境需水量很难隔裂开来探讨。事实上，不管怎样表述，己有关于生态需水量和环境需水量的研究多数都基于“水生态”和“水环境”两方面需水的考虑。在不具备分别探讨生态需水与环境需水的条件时，如果将生态需水量与环境需水量结合考虑，则会自然地提出“生态环境需水量”的概念。广义地讲，生态环境需水可以被认为是维持全球生物地理生态系统水分平衡所需的用水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡用水等[4]。狭义地讲，生态环境需水可以被视作为维护生态环境不再恶化并有所改善所需的水资源总量，包括为保护和恢复内陆河流下游天然植被及生态环境的用水、水土保持及水保范围之外的林草植被建设用水、维持河流水沙平衡及湿地和水域等生态环境的基流、回补区域地下水的水量等方面[2，4]。广义的生态环境需水
城市河流、湖泊生态需水计算方法
附录A 城市河流生态需水计算方法 A.1 水文学法 A.1.1Q p法。又称不同频率最枯月平均值法，以节点长系列（≥30年）天然月平均流量、月平均水位或径流量（Q）为基础，用每年的最枯月排频，选择不同频率下的最枯月平均流量、月平均水位或径流量作为节点基本生态环境需水量的最小值。频率P根据河湖水资源开发利用程度、规模、来水等实际情况确定，宜取90%或95%。 A.1.2Ternnant法。依据观测资料建立的流量和河流生态环境状况之间的经验关系，用历史流量资料就可以确定年内不同时段的生态环境需水量，使用简单、方便。不同河道内生态环境状况对应的流量百分比见表A.1.1。 表A.1.2 不同河道内生态环境状况对应的流置百分比（%） 不同流量百分比对应河道内生态环境状况占同时段多年年均天然流量 百分比(年内较枯时段） 占同时段多年年均天然流量百分比 (年内较丰时段） 最大200 200 最佳60～100 60～100 极好40 50 非常好30 50 好20 40 中10 30 差10 10 极差0～10 0～10 A.1.3频率曲线法。用长系列水文资料的月平均流量、月平均水位或径流量的历史资料构建各月水文频率曲线，将95%频率相应的月平均流量、月平均水位或径流量作为对应月份的节点基本生态环境需水量，组成年内不同时段值，用汛期、非汛期各月的平均值复核汛期、非汛期的基本生态环境需水量。 A.1.4流量历时曲线法、7Q10法、近10年最枯月平均流量（水位）法等其他水文学法计算方法可参考SL/Z 712。
A.2.1 湿周法。水力学法中最常用的方法，利用湿周作为水生生物栖息地指标，通过收集水生生物栖息地的河道尺寸及对应的流量数据，分析湿周与流量之间的关系，建立湿周—流量的关系曲线。将曲线中拐点对应流量作为基本生态环境需水量，即维持生物栖息地功能不丧失的水量。 A.2.2R2CROSS法。以曼宁方程为基础的计算方法。首先根据研究河段控制断面的河顶宽度，查表A.2.1得到环境流量所需的水力学参数：平均水深、湿周率和平均流速。然后再根据该断面建立的水深、湿周率和平均流速与流量的关系分别得到3个流量Q1、Q2和Q3，最后在3个流量中选出所需要的环境流量：如果是在夏季和秋季，那么平均水深、平均流速及湿周率必须全部满足，即生态流量为Q1、Q2和Q3中的最大值；（2）如果是在冬季和春季，3个水力参数满足两个即可，即为Q1、Q2和Q33个流量中的第二大值。 表A.2.2 R2CROSS法确定生态流量的标准 河顶宽度（m）平均水深（m）湿周率（%）流速（m/s） 0.3~6 0.003~0.06 50 0.3 6~12 0.06~0.12 50 0.3 12~18 0.12~0.18 50~60 0.3 18~31 0.18~0.30 ≥70 0.3 A.3 栖息地法 A.3.1生物需求法。对于有水生生物物种不同时期对水量需求资料的，水生生物需水量可采用式（A.3.1)计算： W i=Max（W ij）（A.3.1）式中W i——水生生物第i月需水量，m3； W ij——第i月第j种生物需水量，m3；根据物种保护的要求，可是一种或多种物种。实际计算中，可根据实测资料和相关参考资料确定生物物种生存、繁殖需要的流速范围，再依据“流速—流量关系曲线”，确定对应的流量范围，进而计算得到W ij。 当水生生物保护物种为多个时，应分别计算各保护物种的需水量，并取外包值。
生态需水量计算方法2
生态需水的概念及其计算方法 粟晓玲,康绍忠 (西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室,陕西杨凌 712100) 摘要:论述了生态需水的概念,从生态需水量的基本原理出发,探讨了各类生态需水量计算的框架。以渭河为例, 估算其多年平均河道内生态需水为39180亿m 3。并对未来生态需水研究趋势进行了展望。 关 键 词:生态需水;概念;计算理论 中图分类号:S271;S715 文献标识码:A 文章编号:100126791(2003)062740205 收稿日期:2002207229;修订日期:2002211206 基金项目:国家自然科学基金资助项目(90202201);国家自然科学基金委员会、水利部黄河水利委员会黄河联合研究基金 项目(50279042) 作者简介:粟晓玲(1968-),女,四川开江人,高级工程师,博士研究生,主要从事水文水资源方面的研究。 E 2mail :suxiaoling 68@1631net 生态需水是目前水科学领域非常热门和较新的研究课题,仅仅在最近10年才开始活跃。该领域尽管是科学文献报告的主题内容,但研究多局限在全球政策与法律方面,而且基本上没有真正执行生态需水的配水。有关生态需水的论文还基本停留在介绍一些基本的概念或定义,其计算方法主要从物理的水量平衡、水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等方面考虑,而且主要是针对现有生态系统或生态水文条件,没有考虑生态系统和水文过程的相互反馈作用以及不同遗传特性物种的水分生产关系,还缺乏系统的建立在严谨的生理学、生态学和物理学理论及定量的数学方法基础之上的生态需水量计算方法。 什么是最优的植被群体结构组合和良性循环的生态系统?什么是最适于西北旱区的节水型生态系统及如何构建西北旱区生态极度脆弱条件下的节水型生态系统?生态系统最少需要多少水来维持其正常的功能(生态需水的阈值)?如何处理器官、个体、群体及景观生态的关系,由典型植株或局部区域的实验观测资料考虑尺度效应确定某一区域的生态需水量?生态需水和生态耗水有什么区别?如何评价生态耗水的价值并最优协调生态需水与经济需水的矛盾?如何定量评价人类活动及水文循环过程演变对生态系统的影响?这些问题是当前所有水科学和水文生态学工作者所面临的挑战。 1 生态需水量的概念 生态需水量更确切地说应是生态系统的需水量,理解生态需水量首先得从生态系统谈起。 111 生态系统及生态服务 生态系统是在一定空间内由生物成分和非生物成分组成的一个生态学功能单位,包括人类的生命支持系统———大气、水、生物、土壤和岩石,这些要素相互作用构成一个整体,即人类的自然环境。生态系统根据地理条件的不同分为水生生态系统和陆地生态系统两大类[1]。生态系统向人类提供了极其重要的“生态服务”功能:植物进行光合作用并生产氧;细菌处理有机废物并维持良好水质;流域植被建设能减洪并提供稳定的基流及泉水;坡面和河川径流为生活、生产提供水源,并为陆地生态系统和野生生物所利用;健康的生态系统能确保生物多样性的维持和水的良性循环。生态系统服务功能是人类生存与现代文明的基础。生态系统需要水维持其功能并提供生态服务。 第14卷第6期 2003年11月 水科学进展ADVANCES IN WA TER SCIENCE Vol 114,No 16 Nov.,2003
市水环境现状成因及对策分析报告正式版
For the things that have been done in a certain period, the general inspection of the system is also a specific general analysis to find out the shortcomings and deficiencies 市水环境现状成因及对策分析报告正式版
市水环境现状成因及对策分析报告正 式版 下载提示：此报告资料适用于某一时期已经做过的事情，进行一次全面系统的总检查、总评价，同时也是一次具体的总分析、总研究,找出成绩、缺点和不足，并找出可提升点和教训记录成文，为以后遇到同类事项提供借鉴的经验。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 我市位于长江三角洲东缘，东临黄海，南倚长江，区内地势平坦，河网交错，水系纵横。其中一级河道6条，二级河道26条，三级河道233条，四级河道1330条，构成了纵横交错的平面水网。这些河网对于我市的防洪排涝、引水灌溉、水运交通、水环境改善、生态平衡发挥了十分重要的作用，为我市社会经济发展提供了基础保障。 一、我市水环境现状及成因： 根据xx市水环境监测计划，市水利局于XX年3月对我市一级河道进行了水质监
测，本次共监测一级河道4条，共布设监测断面5处。以监测数据分析，5处断面综合评价均为劣v类的水质，主要超标因子为氨氮，五日生化需氧量、总磷、溶解氧等，此4条河道劣v类水质已持续半年之久（XX年4季度也均为劣v类水质）。骨干河道如此，而级次较低的河道水环境更为恶劣，水生植物蔓长，垃圾乱堆，黑、臭、脏现象十分严重。 随着经济社会的不断发展，水环境质量在经济社会中发挥的作用越来越大。多年来，由于水环境整治的投入方面与经济社会发展严重相脱节，导致治污严重滞后。全市工业废水和生活污水处理率低，大部分城镇还没有污水集中处理设施，特
黄河干流生态环境需水量
黄河干流生态环境需水量 摘要:黄河干流生态环境需水量是黄河健康生命水量的重要组成部分。黄河河道生态环境需水量应主要包括以下几个方面:保护河道内水生生物正常生存繁殖的水量;维持河流水体功能水质的水量;满足河道湿地基本功能的水量;维持河口一定规模湿地的水量;有利于河口水生生物生存及河口生态修复的水量。对黄河干流重点河段环境需水量的分析认为:1现状纳污水平下,黄河干流所需流量很大,在目前水资源条件下很难实现;o阶段目标控制水平下,龙门以上河段所需流量基本可以得到保证,但龙门以下河段难以得到保证;?要实现黄河/污染不超标0的目标,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污水综合排放标准。 “维持黄河健康生命”是一种全新的治河理念,其核心是解决黄河”水少”、”沙多”和”水沙不平衡”,以及如何保持以黄河为中心的河流生态系统良性发展的问题[1]。黄河干流生态环境水量是黄河生命水量的重要组成部分,是维持黄河健康生命的关键,也是实现黄河水资源可持续利用的基础。 1 黄河水资源开发利用现状与水污染形势 1.1 水资源开发利用现状 由于黄河天然径流量的变化和沿黄各省区社会经济发展对水资源的过度开发利用,使得黄河水资源供需矛盾日益突出。沿黄地区近10年(1988~1997年)平均总用水量498亿m3,其中地表水量381亿m3,水资源开发利用率为70%以上,远远超过国际上公认的40%警戒线。其结果是黄河下游频繁断流,入海水量锐减。黄河水资源量的减少不仅加剧了黄河水资源的供需矛盾,而且挤占了河道内生态环境用水,严重影响了黄河流域的生态环境安全。 1.2 水污染形势分析 据近年来非汛期水质监测资料初步评价结果,在黄河干流5 464 km河长中,?、ò类水质河长为2 105 km,占总评价河长的38.5%,主要分布在兰州钟家河桥以上河段;ó类水质河长为325 km,占总评价河长的5.9%,主要分布在兰州)下河沿河段;?类水质河长为714 km,占总评价河长的13.1%,主要分布在下河沿)青铜峡、府谷)龙门等河段;?~劣?类水质河长为2 320 km,占总评价河长的42.5%,主要在宁、蒙间的叶盛公路桥)头道拐、喇嘛湾)府谷以及潼关以下河段。水污染因子主要是化学需氧量(CODCr)和氨氮。上述结果表明,黄河干流除源头至下河沿河段水质较好,能基本满足水体功能要求外,下河沿以下河段现状水质都超过功能区水质目标,其中石嘴山)头道拐、潼关)三门峡、小浪底)花园口河段更为突出,以上河段应是研究生态环境水量重点关注的河段。 2 黄河生态系统的基本特征 通过对黄河水生生物调查可知,黄河水生生物种群结构相对较为简单,生物种类、生物种群数量相对较少,这是黄河的自然属性和区域自然环境条件所决定的。黄河干流已修建了12个大型水利枢纽,这些工程在修建时都没有考虑生物通道问题,不但人为改变了河流形态,阻断了水流的连续性和水体自然状态的交换,而且阻隔了水生生物特别是鱼类的洄游。20世纪80年代黄河干流及其支流上的一些鱼类产卵场大多已经消失或发生了相应变化,如伊洛河口的鱼类产卵场由于水污染问题已遭到很大程度的损害。从生态学意义上讲,水利工程的开发对生态环境有一定的负面影响,这就要求人们在河流的开发和水利工程建设时,重视利用非工程措施协调人水关系,最大限度减轻水利工程对自然生态的影响。但是,也不能片面地强调生态保护而简单地否定修建任何水利工程,这同样不符合科学的发展观。应该看到,以鱼类为顶级物种的黄河水生态系统有着较强的自身修复功能和适应调节能力。1999年3月1日起,经国务院批准,由黄委对黄河干流实施全河水量统一调度以来,至今没有发生水文意义上的断流,
-浅谈深圳水环境污染的现状及原因剖析
本科生毕业论文 题目：浅谈深圳市水环境污染的现状及治理对策 专业：行政管理（自考本科学段） 学生姓名：杨清玲 准考证号：040414100685 指导教师：岳经纶 完成时间2016年09 月07 日
浅谈深圳市水环境污染的现状及治理对策 摘要：从古至今，城市一直是人类社会文明和发达的象征，它不仅是人口聚居地，也是国家和地方政治、经济、文化、教育、科学技术的中心，在社会经济中占重要的地位。但是，城市环境污染却越来越困扰着居民生活，环境保护已成为我国现代化建设的重点计划，良好的环境也是城市持续发展的根本保证。本文通过分析深圳市水环境污染的现状和原因,力求得出能够有效防治水污染的建议。 关键词：水质污染；原因分析；城市化；
目录前言…… 一、深圳市水环境现状调查 （一）深圳市水环境地理位置 （二）深圳市水环境存在的问题 1.水资源严重匮乏 2.水源水质状况 二、造成水环境污染的主要原因 （一）小河径流小，自然净化能力低。 （二）规划建设局部与河流协调不足 （三）跨界河治理不同步 （四）污水管网建设严重滞后 （五）长期排污致底泥污染引发内源污染 （六）环保规章制度不健全，监督薄弱。 （七）城市企业追求高利润，环保意识薄弱。 三、水环境污染的防治措施 （一）提高人们防治城市污染的环保意识。 （二）加强城市环境基础设施建设，工业污染废水排放监控
（三）综合整治河流水环境 （四）强化污染源整治，降低流域污染负荷。 （五）加大饮用水源保护力度，确保水源水质安全 (六)环境基础设施建设方面 前言 对人们来说，水是一切生命的来源，是人们生存下去必备的基本物质。随着社会的发展和科技的进步，自然环境的危害已经越来越严重，因为工业化城镇生活水平的提高，已经开始出现十分严重的水污染。所以，现如今最重要的事情就是保护水资源，培养居民的净水观念。 一、深圳市水环境现状调查 （一）深圳市水环境地理位置 深圳位于广东省南部珠江口东岸，东临大亚湾，西至珠江口伶仃洋与中山市、珠海市相望，南至深圳河与香港毗邻，北与东莞市、惠州市接壤。 深圳市河流受地质构造控制，以海岸山脉和羊台山为主要分水岭，其地形地貌的特点决定了河流水系的分布和走向，小河沟数目多、分布广、干流短是深圳市水系的一个特点，整体划分为珠江三角洲水系、东江中下游水系和粤东沿海水系三个水系。 珠江三角洲水系：西部和西南地区诸河流，流入珠江口伶仃洋，主要河流有深圳河、大沙河、西乡河和茅洲河。
生态需水计算方法综述
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2017, 6(3), 215-220 Published Online June 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/2213956671.html,/journal/jwrr https://https://www.360docs.net/doc/2213956671.html,/10.12677/jwrr.2017.63025 文章引用: 毛熹, 张杰豪, 罗婷, 梁心蓝, 周俊宇, 任文杰. 生态需水计算方法综述[J]. 水资源研究, 2017, 6(3): 215-220. Overview of Calculation Method for Ecological Water Requirement Xi Mao, Jiehao Zhang, Ting Luo, Xinlan Liang, Junyu Zhou, Wenjie Ren College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Sichuan Agricultural University, Ya’an Sichuan Received: Apr. 25th , 2017; accepted: May 13th , 2017; published: May 16th , 2017 Abstract Power generated by hydropower stations changes the spatial and temporal distributions of flow. The hydrological regime of river reaches at the downstream of the dam is changed by the operation of power stations, which will bring tremendous negative impact on the aquatic ecology. The research on the me-thod of determining the ecological water requirement of river is the hot spot and difficulty in the re-search of water conservancy and environmental engineering. After a detailed survey and summary of relevant literatures, this paper gives a detailed description of the current situation of ecological water requirement in China and abroad, and puts forward the prospects for future research. Keywords Ecological Water Requirement, Water Resource, Ecological Restoration, Calculation Method 生态需水计算方法综述 毛 熹，张杰豪，罗 婷，梁心蓝，周俊宇，任文杰 四川农业大学水利水电学院，四川 雅安 收稿日期：2017年4月25日；录用日期：2017年5月13日；发布日期：2017年5月16日 摘 要 水力发电改变了流量的时空分布规律。电站的运行将使坝下河段水文情势发生变化，给水生生境带来较大的负面影响。关于河流生态需水量确定方法的研究，是水利工程、环境工程等学科的研究热点和难点。经过对相关文献进行的翔实调查与总结，本文对生态需水研究的国内外现状进行了较为详细的阐述，并提出了对未来研究的展望。 作者简介：毛熹，1987年生，广西富川人，博士，讲师，主要研究方向为水力学及河流动力学。