基本信息
内容简介
本书以黄河流域的最大支流渭河为切入点,系统地探讨了河流生态环境需水量的若干理论体系;针对渭河生态环境问题,从河流基本环境需水量、自净需水量及输沙需水量等方面对渭河生态环境需水量进行了研究;针对影响渭河生态环境需水量的关键因素,从水土流失治理、水源涵养和污染防治等方面提出一系列保障渭河生态环境需水量的措施。..
本书为渭河生态环境改善和健康发展以及水资源的可持续利用提供了科学依据,同时也对解决西部开发中流域水资源与生态环境问题开辟了新的路径和策略,从理论与实践上为生态环境需水量问题研究提供参考。...
目录
序二
前言
PREFACE
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 河流生态环境需水量研究进展
1.2.1 国外研究进展
1.2.2 国内研究进展
1.2.3 需要进一步研究的问题
1.3 本书主要研究内容
2 河流生态环境需水量理论体系
2.1 生态环境需水概念
2.1.1 国外对生态环境需水概念的界定
2.1.2 国内对生态环境需水概念的界定
2.1.3 本书对生态环境需水的界定
2.2 生态环境需水机理
2.2.1 生物体与水的生态关系
2.2.2 生态环境需水机理
2.3 河流生态环境需水量研究内容
前言
作为黄河最大支流的渭河,是陕西关中地区的生命河,渭河生态环境的健康发展直接影响着关中地区社会经济发展的兴衰。针对渭河主要生态环境问题,本书从河流基本生态环境需水量、自净需水量以及输沙需水量等三方面对渭河生态环境需水量进行研究。研究的空间尺度为河道内,时间尺度主要以代表年为主,分P=25%(1963年)、P=50%(1990年)、P=75%(1982年)、P=90%(1979年)以及年内逐月。
主要研究结果可概括如下。
(1)界定了生态需水、环境需水以及生态环境需水等概念的内涵,初步探讨了生态环境需水机理;确定了河流生态环境需水量研究中应该遵循的一些原则。
(2)从满足环境功能的水质要求出发,以河流的每一个排污口为分界线,将河流概化为多个河段,在充分考虑污染物沿程衰减的基础上,假定每一河段排污口处污染物排入瞬间混合后,达到地面水环境质量标准来确定河段最小流量,基于此,建立了河段自净需水量计算模型。并且认为,为了使研究区段内的水质处处达标,该区段内的自净需水量应该是从区段内所有河段最小需水量中取其最大量。应用该方法分达标排污和现状排污对渭河白净需水量作了计算。结果分析表明:渭河自净需水量随河水流量变化不大,自净缺水严重,主要出现在非汛期,达标排污相较于现状排污,虽然自净需水量有大幅度下降,但仍然自净缺水严重。
(3)基于对河流输沙运动特性的分析,认为最,卜河流输沙需水量是当河流输沙基本上处于冲淤平衡状态时所需要的水的体积。通过水流挟沙力的计算以及与含沙量的大小比较,建立了最小河流输沙需水量的计算方法。应用该方法对渭河代表年内逐月输沙需水量作了计算。结果分析表明:渭河输沙需水量主要集中在汛期。在4个代表年中,渭河各断面汛期都存在不同程度的输沙缺水,而非汛期基本上不存在输沙缺水问题。..
同时,分三门峡水库全年控制运用之前(1960~1973年)、全年控制运用期的1974~1990年和1991~2001年三个不同时期,对渭河下游(临潼以下)年输沙需水量作了计算。通过年输沙需水量以及与年含沙量曲线分析,得出输沙需水量与含沙量呈负幂函数关系,含沙量越大,输送单位泥沙所需水量越小。在三个不同时期,输沙需水量与含沙量相关关系(R2)大小的变化完全反映出三门峡水库运用方式、河床条件等对渭河下游输沙能力的影响。并进一步通过对渭河下游输沙需水量的影响因素分析与合理诊断,基于输沙需水量与含沙量函数关系式,对临潼和华县多年平均及代表年年输沙需水量作了合理确定。
(4)从代表年及年内逐月对渭河生态环境需水量作了计算与分析,明确了时间尺度。研究得出;渭河生态环境需水量的大小主要由自净需水量和输沙需水量决定。在现状排污下,汛期生态环境需水量主要体现在输沙需水量,非汛期生态环境需水量主要体现在自净需水量;在达标排污下,枯水年非汛期,生态环境需水量则主要体现在自净需水量,而丰、平水年汛期和非汛期以及枯水年的汛期,生态环境需水量主要体现在输沙需水量。在不同的代表年,渭河各断面在汛期和非汛期都存在不同程度的缺水,由丰水年到枯水年,出现缺水的月份增多,生态环境缺水量增加,缺水程度增高。如以平水年(P=50%典型年)来评估,自净需水量以现状排污计,林家村、魏家堡、咸阳、临潼、华县各断面生态环境需水量分别为:30.48亿m3/a、46.20亿m3/a、70.09亿m3/a、91.90亿m3/a、90.79亿m3/a;自净需水量以达标排污计,林家村、魏家堡、咸阳、临潼、华县各断面生态环境需水量分别为:16.05亿m3/a、37.10亿m3/a、59.21亿m3/a、86.61亿m3/a、90.04亿m3/a。达标排污较现状排污生态环境需水量有了较大幅度下降。对于渭河各断面生态环境需水量的确定应该在严格控制各排污口污染物达标排污的情况下,以达标排污下的生态环境需水量作为参考值更具有实际应用价值。针对影响渭河生态环境需水量的关键性因素,进一步提出了一些保障渭河生态环境需水量的措施。
河流生态环境需水量是一个从理论到实践均需要广泛深入研究的问题,本书仅能算是对典型河流生态环境需水量的初步探索。期盼本书能起到抛砖引玉的效果,以引起人们对流域生态环境需水量的重视和更大兴趣,以维护流域健康发展。由于作者水平有限,错误和不足之处在所难免,敬请读者批评指正。...
作者
2004年9月