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精华汇集:专题研究成果总览

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:河口河流水资源利用承载能力的研究,在当前国内、国际上尚无成熟的研究成果,且大多停留在定性描述上。

精华汇集:专题研究成果总览

3.3.1 钱塘江河口径流分析专题

本专题采用水文比拟法和模拟法两种方法进行径流分析。最后选用模拟法分析成果。

钱塘江闻家堰以上流域浙江省内2002年有人口1100万人,城镇化率37.1%;有耕地面积629万亩;总需水量85.79亿m3

根据预测,2010年水平年,总需水量84.08亿m3。2020年水平年,总需水量84.7亿m3。在充分考虑浙江省上游地区及安徽省的用水需求,并在留有余地的基础上,考虑用水回归情况,经长系列供、需、耗、排水量平衡分析,河口现状、2010年和2020年水平年多年年平均径流量分别为347.6亿m3、344.6亿m3和340.8亿m3;枯水年(95%保证率)现状、2010年和2020年水平年年径流分别为215亿m3,214亿m3和212亿m3

3.3.2 钱塘江流域水污染防治专题

2002年钱塘江水系主要为Ⅱ类、Ⅲ类水河段,2/3以上河段水质满足水域功能要求。主要污染指标为氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、生化需氧量等。

从近10年钱塘江水质监测资料分析,达到国家地表水Ⅲ类水质标准以上的河段长度总体水平变化不大。

规划通过建设和完善城镇污水处理系统,兴建36座污水处理厂,到2010年污水处理能力达到190万t/d,2020年污水处理能力达到420万t/d,进行纳污总量控制;加强农业污染控制,进一步加大生态农业建设力度,积极发展无公害农业;加强万里清水河道建设力度,提高河道保洁管理水平等环境保护和污染控制措施。

要求2010年前水环境治理投入投资130亿元,2010~2020年水环境治理投入投资137亿元。水质可得到保护,水污染可得到控制,钱塘江主干流的水质可基本保持现状,为Ⅱ~Ⅲ类(不包括氨氮)。

3.3.3 钱塘江河口水资源利用承载力专题

本专题研究了河口生态环境需水量及河口水资源可利用量。

河口河流水资源利用承载能力的研究,在当前国内、国际上尚无成熟的研究成果,且大多停留在定性描述上。国外有关河口生态环境需水研究,多以维持盐度平衡和某个物种的数量为目标,对径流提出目标要求。国内河口生态环境需水研究,特别是以海域来沙为主的南方河口,其特点是维持河口泥沙冲淤平衡的需水非常突出,但这方面的研究成果很少。

目前,在水资源开发强度逐渐加大的现状下,对河口生态环境需水量进行定量分析计算,确定其配置原则,并分析配置后的影响,是实际生产工作中的客观需要和迫切要求。

河口是一个相对独立的水环境生态系统,系统内的水量、水质和生物三者相互联系、制约,共同构成河口生态系统,是人类和其他生物赖以生存的重要资源。河口的功能是多方面的,包括生态功能、环境功能和社会功能。根据钱塘江河口的自身特点,参考国内外的相关研究成果,本研究建立了符合钱塘江河口实际的生态环境需水量分析方法。生态环境需水具体包括4个方面:河口基本生态环境需水,防止河口泥沙淤积的需水,防止河口盐水入侵的需水和维护水功能区水质要求需水。

(1)河口基本生态环境需水是指河口系统中天然和人工动植物、渔业用水,河口两岸地下水的入渗补给水量,以及滩地、潮间带水生生物栖息地所需的水量。由于目前缺乏对生物栖息生长与水资源关系的认知资料,尚无法直接从生态需求出发求解。本研究借鉴当前在河流基本生态需水量计算中广泛被采用的标准流量法,计算钱塘江河口最小生态环境需水。

本研究分析钱塘江河口90%保证率最小月平均流量,同时用美国较为广泛使用的Tennat法(年平均流量的百分比数)进行对比分析,综合确定钱塘江河口的最小生态环境需水量为150m3/s。

(2)防止河口泥沙淤积的需水是指维持河口流域来沙、海域来沙平衡所必需的水量。对于像黄河这一类的河流主要是流域产沙输送入海,而对钱塘江及浙东诸河口则是以海域来沙为主,应维持相当的径流以保证落潮时或丰水期能将涨潮上溯的泥沙冲向下游、外海,保持河口段河床的动态平衡所需的水量。

钱塘江河口的泥沙主要是海域来沙为主,一般年份冲淤1亿~2亿m3(枯水年多,丰水年少);而流域来沙全年只有0.05亿m3,因此维持冲淤平衡的重点是确保大潮期随涨潮上溯的泥沙能在洪水期冲走,且枯水季节或大潮期的淤积量在可承受范围内。(www.xing528.com)

钱塘江河口维持冲淤平衡的需水采用了河相关系法、数学模型模拟和以实测资料为基础的回归分析法结合的方法进行研究分析。

经研究:根据不同的丰、枯水平年,全年维持冲淤平衡的需水量为450~900m3/s。其中每年11月~翌年3月主要是防淤需水,根据不同的前期江道容积,需水量不小于150~280m3/s;4~6月主要是冲刷需水,根据不同的前期江道容积,需水量不小于600~800 m3/s。

(3)防止河口盐水入侵的需水量是指维持河口系统及近海水域的水盐量平衡的水量。在河口地区有不少取水口供城市生活、工业及农业用水,如无足够的径流入海,随涨潮上溯的海水将使取水口盐度有一定的超标历时,长期取用河流淡水资源也会使河口及近海的水盐量失去平衡,发生生态问题。

盐水入侵与外海潮汐强弱息息相关。钱塘江盐水入侵的观测、研究、预报工作已连续进行了30余年,杭州市取水口盐度主要与径流、潮差、下边界盐度及前期盐度有关,曾先后采用统计法、数学模型、实体模型进行了研究。

钱塘江属强潮河口,其断面主流、边滩、表层、底层含盐度相差均在30%以内,适用一维数学模型进行模拟。该模型经历过多种水文状态的观测、模拟及实际运用,其预测方法和精度是可靠的。另外从30年来的实测可知,杭州附近取水口发生咸水入侵的时间主要是每年下半年的7~10月大潮期,因此重点研究这一时期防止咸水入侵的需水量问题。

通过采用一维盐水入侵模型的分析,以保证杭州市的取水安全为目标,计算得防止河口盐水入侵的需水量为300~500m3/s,主要是每年的7~10月大潮期,按15d的总水量满足要求。

(4)维护水功能区水质要求需水量是指维持河口水体一定的污染物稀释净化能力的水量。因为除上游来水带来一定污染物外,河口地区也有大量城市、乡村的集中排污口及排涝闸排放污水,如要保持水功能区水质要求,需要河口有一定清洁水量保持其稀释扩散能力。

以现状规划水平年的污染负荷为目标,研究通过一、二维耦合模型模拟分析,要求维护水功能区水质要求的需水量应不小于200 m3/s。

各个生态需水量是可以兼容而非叠加的,且在年内不同季节、不同时期,起主导作用的需水量及其大小不同,某一时段的生态环境需水应取各项用水的大值。对以海域来沙为主的强潮河口,维持河口冲淤泥沙平衡的需水量是最主要的,除要求一定水量维持年内冲淤平衡外,还需要一定水量维持年际间的动态平衡。

(5)河口水资源可利用量为河口水资源总量扣除河口生态需水量。经分析钱塘江河口多年平均可利用水资源量为69亿m3左右,约为闻家堰断面现状径流的20%。遇枯水年1979年(95%保证率以上)、1963年(95%保证率)、1986年(90%保证率)可利用量分别为48亿m3、55亿m3、58亿m3

3.3.4 浙东地区水资源节约保护配置研究专题

在强化节约用水和加强水资源保护的情况下,2010水平年生活及工业节水2.16亿m3,1971年型旱年农业节水1.36亿m3,节水总量约3.52亿m3。2020水平年生活及工业节水6.69亿m3,1971年型旱年农业节水1.98亿m3,节水总量约8.67亿m3

至2020年水平年,在现有水利工程供水和充分考虑节水的前提下,该地区仍缺水17.4亿m3,其中优质缺水5.9亿m3,农灌及一般工业区缺水11.5亿m3

充分开发利用本地水资源的基础,即完成在建的周公宅水库、白溪水库引水工程和规划兴建钦寸大型供水水库、一批中型水库及曹娥江大闸工程;通过万里清水河道建设,提高水资源的重复利用率。

2010年水平年可增加本区域优质水2.2亿m3,一般水5.5亿m3;2020年水平年可增加本区域优质水3.8亿m3,一般水4.7亿m3

在充分开发利用本地水资源,加强水资源保护和节水措施的基础上,浙东地区仍然无法解决本区域的缺水矛盾,需从富春江引水解决。富春江多年平均引水量8.9亿m3,引水规模50 m3/s。

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