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在城市用水量預測計算的常用方法

發布時間:2023-11-16 04:49:01

『壹』 (一)計算方法

1.Tennant法

估計河流生態用水的常用方法是Tennant法,又稱Montana法,這是一種水文學方法。該法在考慮保護魚類、野生動物和有關環境資源的河流流量狀況下,按照年平均流量的百分數推薦河流基流。Tennant方法主要用來評價河流水資源開發利用程度或作為在優先度不高的河段研究河道流量推薦值使用,或作為其他方法的一種檢驗。

Tennant法根據流量級別及其對生態的有利程度,將河道內生態環境需水量確定為不同的級別,從「極差」到「最大」共8個級別,並對不同級別推薦了河流生態用水流量佔多年平均流量的百分比。

Tennant方法的計算過程相對簡單,即只要根據多年平均流量,利用相應級別的百分比即可確定出年內不同時段的生態環境需水量,對全年求和即可求得全年的生態環境需水量。

2.Q90法

Q90法源於美國的7Q10法,7Q10法為美國考慮水質因素確定河道內生態環境需水的方法,即採用90%保證率最枯連續7 d的平均流量作為河流最小流量設計值。美國環保署(EPA)通過研究表明基於水文學的7Q10法和基於生物學的4B3法的計算結果十分接近,因而建議以此作為污染物排放對水生物長期影響效果的水質標准設計流量。此後,美國聯邦政府和許多州通過立法將7Q10法作為確定河道內基流的計算方法。7Q10法在20世紀70年代傳入我國並在許多大型水利工程建設的環境影響評價中得到應用。由於該標准要求比較高,鑒於我國的經濟發展水平比較落後、南北方水資源情況差別較大的現狀,對該法進行了修改,一般採用近10年最枯月平均流量或90%保證率最枯月平均流量。

Q90法也是一種水文學計算方法,即將90%保證率的最小月平均流量作為河道內生態環境需水流量值。其計算過程為,首先由各河段水文歷史資料,在各年中找出其月平均流量最小月份的流量值,然後利用這些最小月平均流量進行頻率計算,其90%保證率的流量值即可作為河道內生態環境需水流量,由此流量值即可求得全年的生態環境需水量。

3.濕周法

濕周法則是一種水力學計算方法,其主要依據是水力學研究中得到的基本認識。通常濕周隨著河流流量的增大而增加,然而當濕周超過某臨界值後,即使河流流量的巨幅增加也只能導致濕周的微小變化。注意到濕周臨界值的這一特殊意義,我們只要保護好作為水生物棲息地的臨界濕周區域,也就基本上滿足了臨界區域水生物棲息保護的最低需求。將河流臨界濕周作為水生物棲息地質量指標估算相應河流生態需水量時,所得的流量會受到河道形狀的影響。這種方法一般適用於寬淺河道。

濕周法計算的關鍵是要確定出流量—濕周關系,這可以先根據河道斷面資料確定出水位—濕周關系,並結合水文學中的水位—流量關系即可確定出流量—濕周關系。由流量—濕周關系圖,在其中找出變化曲折的臨界點,將此臨界點的流量值作為保持河道內生態需水的流量值,由此流量值即可求得全年的生態環境需水量。

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