水质水量分析

水质水量分析（精选8篇）

水质水量分析 篇1

摘要：本研究旨在实现水资源水质水量的优化配置,通过对水资源水质水量优化配置的生态经济学理论进行分析,指出水资源水质水量优化配置的概念,在内涵分析基础上确定了水资源水质水量优化配置的具体阈值原理和模型体系框架。同时对青海水资源水质水量的优化配置进行分析,指出不同区域的水资源水质水量需要进行针对性的优化配置。

关键词：水资源,水质水量,优化配置,模型

现如今,水资源的合理利用始终是国内外学者广泛关注的一个焦点。高效利用水资源量,提高水资源利用的经济性和有效性,减少水资源的污染,全面保护水环境。基于生态经济学的角度,生态经济资源需要做好水资源的全面保护工作,做好水资源的优化配置和管理,结合水质水量的综合性管理应用,更好地促进水资源数量的有效性协调统一,尽可能地实现水质水量资源的优化配置和管理,增强水资源水质水量的优化管理。我国水资源水质水量的优化配置,需要有完善的水资源评价指标体系,基于自然生态因素以及社会因素的多元化影响,要做好水利工程的综合性有效评估管理[1]。在水资源水质水量的配置和效果评价阶段,及时筛选配水具体方案,在对多种模型结构分析的基础上,融合全新的模型理念,做好模型优化的最佳性评价和应用,做好水资源水质水量的全面优化配置和管理。因此本文对水资源水质水量优化配置进行深入研究有一定的现实意义。

1 水资源水质水量优化配置的生态经济学理论

我国生态经济系统不仅仅有着较强的物质生产能力,同时也存在较强的物质还原能力。生态系统中人的作用充分发挥,就要结合人的各种需求产品,促进人与自然的能量等价交换,并结合自然物的多种管理,实现水资源水质水量的有效性管理和应用。长期以来人类活动排放了大量的废弃物,同时生态环境自净能力逐渐降低,带来严重的生态环境问题。但是对于水资源的优化配置,不仅仅越来越重视系统的有效性生产,同时也要突出系统的还原能力。水资源功能性作用的发挥,同样也注重水资源的优化配置,尽可能做好水质水量的有效性配置管理。生态经济系统中的水资源配置,通过确定水资源生态经济系统的功能性,促进水质水源的统一性配置和管理,结合人类经济活动的特点,尽可能地做好水资源的优化配置,促进生态经济系统的功能性发展[2]。

生态经济发展中,越来越注重人类多种层次的需求,结合人类的生态需求和经济需求,做好水资源的优化配置。生态经济价值观的展现,融合生态系统中的产值情况,促进自然资源的有效性规划。通过合理配置水资源的数量,同时合理调配水环境的质量,保证水资源系统价值最大化,构建和谐统一的生态经济社会环境。

2 水资源水质水量优化配置的概念和内涵

2.1 概念

所谓水质水量优化配置的概念,主要是在特定水资源中,分析系统资源的相互依存关系,在生态经济规律下,做好水环境容量的有效性利用,促进水资源部门的合理调配和管理,进而促进水资源生态经济系统的有效性发展和应用,体现生态经济系统最大的生态经济效益。

对于水质水量统一优化配置状态下的水资源生态经济环境,结合经济资源的优化配置和管理,实现社会资源的优化配置[3]。在结合一定比例的基础上,做好水资源的优化配置。不仅仅要提高水资源的质量,同时也要保证有着较好的生态环境和自然环境,实现最大化的生态经济效益。

2.2 内涵

水资源水质水量的根本优化配置和应用,结合水量水质的多种管理形式和应用,做好水质情况的优化评估和管理,尽可能地减少水环境中污染物的容量。水质要素的价值体现,结合水环境的容量,在生态经济系统整体效益的体现环节,减少系统经济效益,并结合生态经济价值观的多方面需求,实现水质水量的优化性配置和管理,并体现不同的水质系统效果。

3 水资源水质水量优化配置的阈值原理

生态经济阈值主要是资源生态经济系统中的一种临界点关系,在资源生态经济内部出现了数量临界点关系,在数量聚集的过程,越来越注重水质水量的优化配置,同时也要做好水质水量的统一性调控,结合水资源生态系统的有效性运行和保障,做好生态经济阈的有效调控。在水质水量统一配置阶段,结合生态经济阈值的管理,尽可能地体现再生能力限制阈的研究,并做好水资源可利用量的功能性分析[4]。水资源生态经济系统中的阈值计算,结合水资源的容量限制阈的分析,确定水资源开发利用的生产规模情况,并保证有较好的生态效益和社会效益。水资源生态经济系统配比阈,基于水资源生态经济系统的系统开发性应用,结合水资源的利用,同时做好区域水资源基础设施的建设和管理,合理地使用水资源的水量水质,做好水资源的开发性利用。

对于水质水量的配置阶段,就要尽可能地提高配水量。在生态环境以及生产管理过程中,做好水资源水量的有效性利用和管理。关于水体水量的控制,做好水资源的优化配置,同时也要优化水质水量的配置和投资管理,做好农业水资源的有效性管理和应用。

4 水资源水质水量优化配置模型框架和设计应用

4.1 模型

水资源水质水量的优化配置,需要结合生态经济系统结构的具体优化特征,做好生态经济系统的有效性保障工作。水资源的优化配置过程中,结合水资源的生态经济系统,尽可能地优化配置核心模型,分析水资源生态经济系统中的水系统结构和社会系统结构,同时也要分析水资源的配置模型结构,做好水资源的优化配置处理。在模型的建立阶段,融合水质水量的核心性管理,分析水质水量的耦合关系,并做好水质水量的基础优化配置[5]。水资源生态经济系统的一种生态环境保障功能就是结合量化的水质水量的配置管理,分析水质水量的有效性配置管理,结合社会生态效益的指标观察,实现水质水量的优化配置和管理。对于配置方案的评价阶段,结合配置方案的基础性评价,同时也要做好配置模型的一种综合性评价应用。水质水量统一优化配置模型如右图所示。

4.2 应用

对于青海省水资源的供需问题而言,基于经济发展的角度越来越注重水资源的优化配置,同时在多个水资源特征的分析过程中,确定水资源水质水量优化配置模型。通过将青海水资源进行四个不同区域的划分,在模型模拟仿真阶段,结合水文分析计算模型,做好水量平衡的分析,在城乡居民用水保障方面,结合合格水的剂量标准,并做好优化配置模型的分析[6]。当前工况水资源情况见表1。2016年上半年的水资源情况见表2。

单位:万m3

单位:万m3

可见,不同区域有着差异性的缺水情况,同时分质供水的过程,就要结合具体的水资源情况,实现水资源水质的优化配置。水资源的供需水管理阶段,需要本着社会经济的发展原则,分析污染负荷预测的具体结果。基于水质情况的分析,主要是结合水质水量的实际供需特点,做好水质情况的综合性分析和优化配置。当前水资源水质水量的优化有着多元化的优化配置管理工作,需要做好区域资源环境的随机分配和管理。对于水资源的可持续发展阶段,要分析区域资源的随机分布管理,保证环境格局管理的平衡性。在资源的优化配置过程,尽可能地提高资源的配置效益,有效地避免用水浪费现象。

5 结语

总而言之,基于生态经济学的多重角度,水资源的资源配置管理,就要统一化地进行水质和水量情况分析和水质水量的统一性优化配置,体现最大化的系统生态效益。关于水资源水质水量的优化配置,要结合较为完善的配置方案模型,促进配置效果的综合性评价管理,尽可能地促进水资源的综合性优化配置管理。

参考文献

[1]张守平,魏传江,王浩,等.流域/区域水量水质联合配置研究Ⅰ:理论方法[J].水利学报,2014(7):757-766.

[2]刘姣,刘东.基于混合遗传算法的红兴隆分局水资源优化配置[J].水土保持研究,2013,20(6):177-181.

[3]郭丽君,左其亭.基于和谐论的新密市城区水资源配置研究[J].水资源与水工程学报,2012,23(4):29-33.

[4]姜立晖.哈尔滨市供水工程规划中的水源优化配置与思考[J].给水排水,2012,38(8):18-22.

[5]连会青,夏向学,冉伟,等.干旱区矿区水资源综合利用和优化配置研究[J].华北科技学院学报,2014,11(9):21-26.

[6]杨晓丽,杨钦,何俊仕,等.基于地下水可持续利用的宁城县水资源优化配置研究[J].节水灌溉,2015(12):60-63,68.

水质水量分析 篇2

李会平

(石家庄高新技术产业开发区供水排水公司，石家庄050801)

【摘要】主要介绍了如何构建城市供水管网水质在线监测系统，及其相应的通讯网络结构，控制方式，系统特点及其具体应用。

【关键词】城市供水在线监测系统余二氧化氯检测仪流量计压力变送器水质自动采样仪GPRS通讯设备

石家庄高新区供水厂位于高新技术产业开发区，秦岭大街以东，黄河大道以北，设计供水规模为5万tn3/d,服务人口4.6万，服务面积5.8km2。供水厂主要包括清水池、送水机房及配变电所、二氧化氯消毒间、机修、库房、车库、综合楼等，总建筑面积

172m2，占地54.74亩(1亩〜667m2)。供水一期水源为地下水源，各水源井采水由深井泵提升经集水管线汇集到输水管线，再由输水管线进人供水厂，在供水厂经过二氧化氯消毒处理后进人清水池，送水机房的4台送水机将清水池清水输送进入开发区给水管网到各用水户。系统概况

石家庄高新区供水在线水质监测系统其主要功能是实时监测石家庄高新区供水管网各主要用水单位的水质、水量参数，并通过数据采集系统将监测仪器所获得的监测数据采集打包发送到供水厂监测中心站及总公司调度中心，当检测数据超标时，自动监测系统还能够按要求自动抽取超标水样。系统结构见图1。

系统硬件组成

系统硬件包括:余二氧化氯在线监测仪器、在线pH仪、流量计(记录用户的实时及累计用水量）、水质采样器、数据采集及通讯部分(GPRS)。

（1）监测仪器是自动监测站系统的核心部分，监测仪器的性能直接影响自动监测站系统的整体性能，如果监测仪器性能稳定可靠，则自动监测站就能够长期稳定地运行，如果监测仪器性能较差，不但会造成自动监测站维护工作量的增大，而且还会影响自动监测站的连续运行。因此在选择满足测量精度等技术要求方面的产品后，应着重考虑的则是仪器的性能稳定、维护工作量、试剂消耗等问题。

（2）数据采集器是自动监测站的神经中枢，主要功能是实时采集监测仪器获得的监测数据，并将所采集到的数据实时发送到中心监测站，同时还应具备触发功能，待监测到超标数据时，能够触发采样仪留取超标水样。通讯系统一般要求可靠性能要好，不受外界因素干扰条件影响；运行稳定，具有断电数据保护性能;兼容性好，能够将监测数据转化为不同的格式供不同的数据库调用；适用性好，可以满足不同安装条件、安装地点的影响等。根据监测设备的具体要求，并考虑系统的可靠性、稳定性、先进性，我们选用二次数据采集器。

（3）水质采样器是自动监测站不可或缺的重要组成部分，其主要功能是执行数据采集器给出的超标采样命令，随时采集超标情况出现时的供水管网的水样，超标水样通过采样头进入采样吸管内，通过采样仪控制器流人样瓶，达到采样量要求后,采样仪停止采样并把多余的水样通过采样管路吹回水体中去。水质采样器同时还具有流量等比例采样、时间等比例采样、复合采样等功能，符合国家有关水质采样的具体要求。

(4)在数据通讯方面，整个水质监测系统采用中国移动的GPRS无线通讯网络，GPRS网络系统具有覆盖面广、工作可靠、实时性强（永远在线）、运行经济等优点。同时网络的建设、维护、升级都不需要用户投人，用户只是利用GPRS网络，自行组成自己的信息网络系统，并由此实现办公自动化、实现数据通道和短讯道通的同时使用，且永远在线，不存在通讯障碍。在实际应用过程中，客户可选择包月或按通讯数据量等各种数据方式，是当今公认的运行费用较低的一种通讯方式。通过此通讯方式，可在供水厂中心监测站、调度中心及相关的主管部门的任一台计算机上，安装一部GPRS接受机和相应的系统软件，就可以接收自动水质监测装置的数据信息。该系统还可以注人15个普通的接收手机号码，一旦水质指标超标准将自动报警到各领导和主管人员的手机上。操作人员和主管领导可以及时掌握超标情况，即时采取应急处理措施。系统主要功能

数据采集与接收:数据采集单元将各设备的测量数据通过终端GPRS(DTU)发回中心，中心接到数据后进行解析、存储、分析。

远程控制设备采样测量及参数设定:在本系统中，开发人员通过大量的努力，不仅实现了远程数据采集与接收，而且还实现了远程控制设备的操作，如:采样、测量、清洗、参数设定等功能。开发人员克服了不同设备的通讯协议不同、无技术支持、无工程实例等技术难点，实现了以上控制功能，大大方便了使用及操作人员的方便，并可做到对各监测点更直接、更有效的控制。

历史数据管理:方便的查询功能，用户可查询各重点用水户水质的历史数据。组态両面与数据显示:采用组态王进行工控画面开发，画面直观、操作方便。报警功能:具有通讯报警、设备故障报警。

统计报表:可自动生成日报表、月报表、年报表及分析图表。4 系统工作方式

轮询式自动召测:用户可根据自身需求设置上传上报数据的时间间隔，主站定时呼叫各从站，从站将测量数据上报给控制中心。

手动召测:除了定时轮询之外，用户也可根据需要随时通过问询的方式，召测各GPRS从站，从站将测量数据上报。

参数设置:用户可在远程控制中心，通过远程控制画面对各在线监测设备进行参数设定。

系统工作流程见图2。

图2系统工艺流程 5 技术特点

（1）余二氧化氯在线监测仪器采用了国际上先进的分析技术，精度髙，对水样的要求宽泛，不受水质情况变化的影响，运行可靠，维护量小。

（2）主要在线分析仪器均选用经过长期实践应用证明其可靠稳定的监测设备，在国内外同类场合均有过典型的应用。

（3）数据通讯采用目前技术非常成熟的移动通讯GPRS网络，不受安装地理位置的限制，运行稳定可靠。

（4）对于重点用水单位，系统还配备了先进的ISC06712FR型水质采样器，实现定时采样、流量等比例采样、随机抓取水样、超标报警触发采样等采样方案，该采样器为恒温采样器，可以将采集的水样保存在符合国家标准的温度环境下，避免了因水样水质变化而导致的分析误差。中心监控站软件

本软件控制画面用组态王进行软件开发，内嵌GIS画面。报表格式采用VB的OLE功能，自动生成EXCEL报表，用户可按需求自由编辑报表格式，可以最大限度满足各种用户不断变化的需求，大大降低了系统的维护成本。

（1）内置小型GIS(全球实时定位地理信息系统)。可以从地图上清楚了解各个重点用水户监测现场分布情况，及实时监测数据。

（2）丰富的报表、图表功能。

余二氧化氯、pH、实时流量等测量指标均可采用折线图及柱形图多种图表形式进行分析显不。

（3）用户自由化的报表设计。（4）通讯数据格式公开，易于扩展。

（5）具有手工录入方式，将不在各重点用水户监测现场的参数（如实验室测量的数据）手工录入存入到数据库，在各种报表图表中显示出来。

（6）具有丰富的查询功能，软件提供了各被监测用水企业的企业信息、联系人信息、地图查询、历史曲线、历史数据等丰富的查询功能。

（7）客户端软件:局域网上的所有用户均可通客户端软件，浏览监控水质情况。

水质水量分析 篇3

关键词：建筑中水,水量,水质,杂排水,回用,建筑给水排水

建筑中水主要是指生活污废水经过适当处理后达到规定的水质标准, 可以在一定范围内重复使用的非饮用的杂用水。中水利用是节约资源、减少排污、防治污染、保护环境的有效途径之一。

一、水量分析

中水水源选择应根据原水水质、水量、排水状况和中水会用的水质水量来确定。对于住宅小区建筑, 中水水源按污染程度不同一般分为一下六种:冷却水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水。实际中水水源不是单一水源, 多数为几种原水的组合。对于冲厕用水单独设计管道的建筑, 中水水源则为上述前五种原水的组合。

建筑物中水原水量, 计算公式如下:

式中Qy—中水原水量, m3/d;

α—最高日给水量折算成平均日给水量的折减系数, 一般为0.67∼0.91, 按GBJ 14—87《室外排水设计规范》 (1997年版) 中的用水定额分区和城市规模取值。城市规模按特大城市→大城市→中、小城市, 分区按三→二→一的顺序由低到高取值;

β—建筑物按给水量计算排水量的折减系数, 一般取0.8∼0.9;

Q—建筑物最高日生活用水量, GB510015—2003《建筑给水排水设计规范》中的用水定额计算确定, m3/d。本文计算实例采用表1中用水定额;

b—建筑物用水分项给水百分率。各类建筑物的分项给水百分率应以实测资料为准, 在无实测资料时, 可以参照上表。

以成都市一住宅小区为例, 该住宅小区人数为1000人。则厕所用水定额取50L/ (人·d) 、厨房用水定额取35L/ (人·d) 、沐浴用水定额取50L/ (人·d) 、盥洗用水定额取20 L/ (人·d) , 折减系数α取0.8、折减系数β取0.85。降各参数代入公式1, 计算出建筑物中水原水量Qy=71.4 (m3/d) 。而用作中水水源的水量宜为中水回用量的100%~115%, 以保证中水水处理设备的安全运转, 所以中水回用量Qz=62.1 (m3/d) 。将建筑中水回用到厕所冲洗用水, 该住宅小区厕所冲洗用水量为50 (m3/d) , 所以在水质满足要求的情况下住宅小区的回用水量能够满足厕所冲洗用水量。通过中水回用, 该住宅小区可以在一年内可以减少给水厂供水18250吨, 对于整个城市来说, 其节约的水量将是非常可观的。

通过上述计算, 住宅小区建筑中水回用水量可以满足其冲厕用水量, 而对于宾馆、饭店、办公楼, 其中水回用水量与冲厕用水相差较大。宾馆、饭店中水回用水量大于冲厕用水量, 而办公楼和学校中水回用水量小于冲厕用水量, 所以在住宅小区内采用中水回用和冲厕用水管道单独设计是比较合理的。

二、水质分析

原水水质随建筑物所在地区及使用性质不同, 其污染成分和浓度也不相同, 设计时可根据水质调查分析确定。对于冲厕用水单独设置给水管道的建筑物, 其原水则只有厨房用水、淋浴用水、盥洗用水。冲厕排水的水质相对于其他几种较难处理, 可以不作为中水回用的原水, 降低处理成本。

将住宅建筑物的各种排水经过处理后, 必须满足生活杂用水水质标准, 从而才能回用于冲厕用水。中水处理流程应根据中水原水的水质、水量及中水回用对水质的要求进行选择。由于目前中水处理范围多为小区和单独建筑物分散设置的类型, 在流程上不宜过于复杂, 尽量选用定性成套的综合处理设备, 应设在地下室、自成独立的建筑物或采用地埋式处理设备。

采用中水处理工艺是可以把原水处理到冲厕用水的水质标准的, 可以将符合水质要求的中水供给到冲厕用水。同时中水水质在卫生上安全可靠无有害物质, 感观上无不快感, 不会引起管道和设备的腐蚀和结垢。

三、结论

通过上述计算住宅小区建筑可以较好的满足建筑冲厕用水量, 而对于宾馆、办公楼和学校则由于各部分用水量和住宅小区用水量分布差距较大, 不能满足或严重超过了冲厕用水量, 不能很好的实现内部中水的循环使用。鉴于上述情况, 办公楼、教学楼冲厕用水较多, 公共浴室、餐饮业冲厕用水较少, 可以采用就近的原则, 对于距离较近的建筑物, 采用集中进行中水处理再分别供给的模式, 同时对原水水源严重不足的地区可以采用城市污水厂的二级出水。建筑中水回用是实现水资源可持续发展的有效途径, 是解决城市水资源短缺的最佳方式。

参考文献

[1]白洪涛、白炳均、张现宝:“小区建筑中水回用的途径”。河南水利与南水北调[J], 2007, (10) :17。

[2]核工业第二研究设计院。给水排水设计手册 (第2册) 建筑给水排水 (第二版) (M) 。北京:中国建筑工业出版社, 2001:492-509。

水质水量分析 篇4

1 近些年来我国的突发水污染事件现状分析

经济发展这一硬指标与科学发展观所要求的对资源、环境、生态的保护并非总是能协调一致, 当二者冲突激化只能二中择一时, 如何取舍就成了当地政府发展的艰难抉择。尤其是中国近20多年“效率优先”的经济发展模式已积淀了巨大的环境欠帐, 这种风险不可能在短期内集中释放, 它具有一定的潜伏性、即时性。近年来, 突发污染事件可谓是层出不穷, 让人倍感震惊。从2005年的松花江水污染事件, 震惊中外;2009年江苏省盐城市酚类化合物污染, 到2012年末山西长治苯胺泄漏事故……这些污染事件都从不同的视角给了我们严峻的警示。

仔细分析这些事故已不仅是个别企业的过失问题, 而是涉及到产业布局是否合理、结构是否平衡, 管理部门是否监管到位的大问题, 特别对江河水域的产业布局和产业结构而言, 更是如此。目前, 各级政府都已经非常重视加强应对各种突发事件的能力建设, 解决水环境恶化问题, 力求保证用水安全。因此, 我们水文部门要抓住机遇, 充分发挥水文部门在水量、水质同步监测方面的优势, 努力完善各地区江河水库及地下水的水质监测体系, 实现水质站网的优化布局, 不断扩展监测内容和监测密度, 进一步加强分中心实验室的软硬件建设, 实现水质水量与水环境监测工作现代化, 提高水环境变化的预测分析能力, 从容应对不同性质的水污染事件, 使水文监测信息最大程度地满足人民群众和社会的需求, 更好的预防和根治水环境污染这一人类生存、经济社会发展的公害。

2 水文的水量与水质同步分析在应对水污染突发事件中的重要作用

2.1 水文的水量水质同步动态监测方面具有独特优势, 专业化更强

突发性水污染事件不同于一般的水污染, 它是由人为因素或自然灾害引起, 在瞬时或短时间内使大量污染物质进入江、河、湖、库等水体, 导致水体突然恶化, 造成水环境严重污染和破坏影响水资源的有效利用及人类生产、生活的事件。突发性水污染事件能否成功处置的成功与, 关键在于如何应对“突发”二字上, 在短时间内对污染物的种类、浓度、污染范围及可能造成的危害做出判断, 提供及时、准确的污染动态数据, 它关系到人民生命财产安全, 社会的稳定等诸多方面。

对江河湖库进行水环境监测是《水法》、《水文条例》赋予水利、水文的职责, 水文作为水利的重要组成部分, 担负着水量、水质监测的重任, 提高监测能力, 应对突发性水污染事件, 预防和减轻水污染事件所造成的损失和影响, 水文部门责无旁贷。松花江突发水污染事件发生后, 黑龙江省水文局准确把握此次事件的特殊性, 实施了应急状态下的工作运转模式, 整合全省水文系统的技术力量, 快速反应, 24小时进行水质水量动态跟踪监测, 为哈尔滨市的饮用水延迟关停, 确定污染物进入界江黑龙江的通量, 提供准确的数据信息, 发挥了水文部门在应对突发水污染事件中的独特作用, 也为成功处置该突发事件提供了正确决策的依据。

2.2 同步监测能为我们课题研究提供重要材料, 汲取处置经验

在自然界中, 水资源是一个“质”与“量”的函数, 水量与水质是一个统一的有机整体。单位时间内通过监测断面的水量及污染物质量是共同决定水质污染的两大要素。水质水量同步监测评价, 就能全面、客观地反映水体的污染状况, 还能对主要污染物排放量进行估算, 对流域水质现状进行科学分析。另外, 水文部门已有几十年的水量、水质监测资料, 可以根据河段水文特点, 分析研究稀释自净规律, 能够建立水量水质耦合模型, 达到较为准确预测常规河段水污染的状况的目的, 促进了经济社会全面、协调、可持续发展。

2.3 同步监测用数据说话, 为政府相关部门惩治预防违法事件的提供重要依据

近年来, 特大突发水污染事故频繁发生, 尽管有些水污染事故是难以预料和防范的, 但突发性水污染事故有其自身特点和发生规律的可预见性。如果能够建立有效的预防计划和措施, 就有可能防止污染物进入水环境。水污染事件一旦发生, 就要查明水污染危害行为与危害结果之间的因果关系, 以及污染方式、危险程度等因素, 这些都是较大的难题, 因为突发性水污染案件的取证具有即时性特点, 超过一定时限就难以保全证据, 无法查明突发事件造成水环境损害的各种数据, 难以做出正确的裁量。然而我们水文部门灵活机动的水质水量同步监测就能为政府相关部门惩治违法事件提供重要的即时依据, 为完善水污染犯罪刑事立法, 提供了第一手材料。

2.4 同步监测是水功能区水资源开发利用和制定规划的需要, 也是水文根植水利, 依托水利, 面向全社会做好服务的重要方式

我们国家实行了最严格的水资源管理制度, 以“三条红线”为主要目标的管控, 流域水资源保护工作面临着新的机遇和挑战。面对新形势, 及时掌握和开展水功能区水资源质量状况分析评价的工作, 是水功能区管理和入河排污口监督管理的需要, 也是水资源开发持续利用和保护的需要。我们水文部门对辖区内江、河、湖、库、水源地, 按照不同河段进行水功能区划的水质水量同步监测工作, 积累了丰富的监测资料, 通过水文部门的监测, 能及时客观地掌握水功能区水资源质量状况和相应的水污染物入河现状, 也能根据水功能区纳污能力和现状污染物入河量确定限制排污总量, 为本地区水资源开发利用、水功能区排污总量控制及水污染防治提供了重要依据, 达到保护水资源、防治水污染, 促进地方经济社会快速发展的目的。这些也符合我们“根植水利, 依托水利”大水文观的时代要求, 提升水文工作的含金量。

3 今后水文部门在水量与水质同步监测方面需加强完善的方面

3.1 优化水质监测站点布局, 加强水文职工培训, 不断提高对水污染事件敏感性。

3.2 不断补充完善应急预案, 补充野外监测装备, 争取政策支持, 确

保水文部门在发生突发性水污染事故时, 能以最快的速度, 实施水量、水质同步监测。

3.3 建立水文应急专家队伍, 建立快速机动监测小组, 为现场决策指挥者提供快速准确依据, 当好参谋。

3.4 要不断利用现有资料, 开发、推广主要江河突发性水污染事故

应急计算机辅助决策系统, 推广在线水质监测技术和移动式水质监测技术。

4 结语

水文作为一支应急监测突发性水污染事故的技术队伍, 担负着向政府部门提供及时、准确的监测数据的任务, 只有不断加强水量与水质同步监测并结合分析与评价, 全面的反映水体污染状况的能力, 才能更好服务于社会的可持续发展, 为子孙后代留下一个美好的生存空间。

摘要：本文提出水文部门的水质水量同步监测在应对突发性水污染事件中的独特优势, 在防治水污染, 成功处置突发性水污染事件及水资源的利用等方面, 能够为决策者提供全面、科学、准确的依据。

关键词：水文,水量与水质,水污染

参考文献

[1]《突发环境事件应急监测技术规范》中华人民共和国国家环境保护标准[1]《突发环境事件应急监测技术规范》中华人民共和国国家环境保护标准

[2]《黑龙江省地表水功能区标准》DB23/T740-2003[2]《黑龙江省地表水功能区标准》DB23/T740-2003

浅析初期雨水水质及弃水量 篇5

目前,我国正处在城市化快速发展的阶段。随着城市化水平的提高和经济的高速发展,城市水资源短缺问题就愈发凸现出来。雨水作为重要的水资源加以收集利用,实行综合治理已成为重要的新兴课题。

大量的研究表明,雨水径流有明显的初期冲刷作用,即在多数情况下,污染物集中在初期的数毫米雨量中。因此,控制初期雨水成为雨水利用系统和城市径流污染控制的一项主要举措。设计得当,可以有效地控制每场降雨径流中的大部分污染物,保证整个系统安全而高效地运行。

1 初期雨水水质

1.1 污染源

一般来说,城市雨水径流中的污染物主要来自以下三方面:大气污染、地面污染和城市污水入流污染。

1)大气污染是雨水污染的背景。降落到地面之前的雨水,在淋洗大气过程中,其含有的杂质主要是空气中的尘埃和大气污染物。这部分的污染主要以SS和COD为主,其他污染物浓度较低。

2)地表污染是雨水径流污染的主要污染源。雨水降落到地面后对地面冲刷形成径流,径流中的污染物浓度受地面性质、路面污染物积累状态的影响。

3)城市污水入流污染由两部分组成,一部分是污水直接污染,另外则是排水系统中的沉积物及外溢至路面的污水的污染。受城市排水体制及排水设施监督管理的影响,污水入流造成径流后的雨水水质恶劣。

以上污染源中,污水入流对雨水径流造成的污染最大,这部分污染必须从城市排水体制,雨污水管道的衔接上进行控制。

分流制雨水径流污染因素主要包括大气污染和地表污染。

大气污染对雨水水质造成的影响,同一城市中基本相近。

根据北京、上海等地多年检测成果显示,不同性质的地表其雨水径流水质差异较大。

1.2 地表污染分类

1.2.1 屋面雨水

经研究发现,屋面雨水的水质并非一般认为的有较好的水质,相反,其污染比较严重,主要与屋面材料、空气质量、气温等外部因素有关。

屋面材料对径流水质有很大影响。对典型的坡顶瓦屋面和平顶沥青油毡屋面雨水径流的比较,后者的污染明显严重,其初期径流COD浓度可高达上千,且色度大,有异味,主要为溶解性COD。坡顶瓦屋面由于易于冲刷,初期径流的SS浓度可能较高,取决于降雨条件和降雨时间,但色度和COD浓度一般均小于油毡屋面。如遇到暴雨,强烈的冲刷作用把继续在平顶屋面上的颗粒物体冲洗下来,则初期雨水中的SS也会达到较高浓度。两种屋面初期径流COD浓度一般相差3倍～8倍左右,随着气温升高差距增大。由于沥青为石油副产品,其成分较为复杂,许多污染物质可能溶解到雨水中,而瓦屋面不含溶解性化学成分。

经过对华北地区多年水质资料分析发现,天然雨水中的COD,SS浓度均比较低,而且全年变化不大。但是屋面径流的雨水水质不同、季节不同温,其浓度还是发生了一些变化,总的变化规律可以总结如下:

1)每年4月～5月初期雨水的污染物浓度主要是COD,SS浓度比较高,到了5月～6月左右水质稍有改善;

2)每年7月～8月由于气温升高,黑色的沥青油毡在太阳的暴晒下变软,老化分解,导致径流雨水COD浓度升高;

3)秋季径流雨水水质为全年比较好的时期。

1.2.2 道路径流雨水

道路径流水质主要污染物为路面沉淀物和垃圾等,路面初期污染物浓度很高,但是在降雨过程中,雨水不断对路面造成冲刷,使得道路表面污染物浓度不断变化。

根据中科院等有关科研单位研究的成果表明,道路径流雨水中COD,SS有很好的相关性,如城区主要道路径流雨水中SS的浓度约为COD浓度的1倍～2倍,COD与TN,TP之间也具有一定的相关性,相关系数约为0.85。

1.2.3 绿地径流

绿地径流由于经过了土壤植物的渗析,过滤作用,径流初期浓度较高的污染物大部分被土壤和植物吸附,形成径流后一般水质较好,均高于地表水Ⅴ类水体水质标准。

通过对绿地径流的分析也说明,采用土壤渗析和植物处理初期雨水的污染物是有一定效果。

1.2.4 小结

以有机物及营养物质等指标的含量,考察不同垫层下雨水水质从水质较好到较差次序依次为:天然降水(未到地面)、绿地径流、屋面径流、道路径流。

其中天然雨水、绿地径流水质较好,基本能达到地表水Ⅴ类水体水质标准。

1.3 污染物浓度的变化

1.3.1 污染物浓度变化过程

根据对一些城市雨水径流水质变化情况分析得出,所有污染物随降雨过程变化的总体趋势为:雨水初期径流污染物浓度很高,随着降雨历时的延长,污染物浓度逐渐下降并趋于稳定。初始浓度和达到稳定的浓度取决于汇水面性质、降雨条件、降雨的间隔时间和气温等多种因素。

1.3.2 前10 min～15 min为污染物浓度高峰区间

径流水质随降雨历时的延长逐步由重度污染向轻度污染转化,根据雨水径流水质变化情况,雨水径流可分成以下三个阶段:

第一阶段:临界时间0 min～10 min,即产量零时刻到基本形成地面径流的时段。

此阶段污染物浓度的变化特点是:极不稳定区,缓慢上升区。

第二阶段:临界时间10 min～15 min,即污染物浓度变化最大的区间。

此阶段污染物浓度的变化特点是:不稳定区,急速上升区。

第三阶段:15 min以后的降雨径流过程,此区域污染物浓度趋于稳定。

此阶段污染物浓度的变化特点是:稳定区,急速下降很快趋于稳定区。

经过分析污染物的浓度变化趋势可以得出,浓度高峰区基本处于降雨初期的10 min～15 min,15 min后雨水内的污染物浓度均步入急速下降区间。因此降雨初期的10 min～15 min初期雨水径流危害最大。

1.3.3 冲刷效应

雨水径流水质变化过程显示出明显的初期雨水冲刷效应,污染物集中在初期的数毫米雨量中。因此,控制初期雨水成为雨水利用系统和城市雨水径流污染控制的一项主要举措。

2 初期雨水弃流量的理论分析

2.1 雨水径流污染物冲刷规律

雨水在径流过程中有初期的冲刷效应。径流形成的前期能将径流区域内的污染物质冲刷带走,此期间雨水水质中污染物浓度是最大的。冲刷形成一段时间后,外界污染对雨水水质的影响将逐渐减少。因此利用有限的投入,最大限度的消减雨水对地表水系的污染,就必须研究雨水径流形成冲刷效应的时间和水量。

2.2 冲刷模型公式相关参数的选择

到底截流多少初期雨水能最大限度的消减城市雨水污染,同时工程经济效益上最为合理是研究的关键,根据冲刷理论截流的污染物负荷率和以下三个因素息息相关,互相影响。

2.2.1 径流初始浓度

污染负荷随径流初始浓度C的增加而呈现直线上升关系,上升程度也与降雨强度有关系。当降雨条件一定时,C值主要决定于垫层的情况,C值的取值应综合屋面雨水径流初期水质、道路雨水径流初期水质,根据以上水质及绿地径流水质采用加权方式确定流域的初期雨水水质最为合理,因此最好的办法是根据实测的城市屋面雨水径流水质、道路雨水径流水质和绿地雨水径流水质通过加权平均分析,确定较为合理的数值作为流域初始污染物浓度,给C值做一个合理科学的赋值。

2.2.2 冲刷时间

C值是随T或H的增加而降低的,但下降的幅度是逐渐减缓,最后无限趋向于一个数值的。假设降雨径流的初期COD的浓度为400 mg/L,总降雨时间为60 min,则不同降雨强度下的污染物负荷率(T时刻产生的YCOD与整场雨产生的YCOD的比值)随T的变化是一个指数变化过程,初期增加幅度很大,逐渐减缓最后趋于平衡,其减缓的速率取决于城市污染程度、降雨量和汇水面积三个条件。假设P=0.1 mm/min,根据以上公式T=20 min的YCOD占整场雨YCOD的42%,而后20 min的YCOD占整场雨YCOD的10%,因此截留初期雨水的时间也就可以相应的确定。

2.2.3 降雨强度

城市给排水中,降雨的强度由暴雨强度公式来描述,暴雨强度公式是依据10年以上的降雨量统计数据,采用皮尔逊分布曲线和频率分布曲线描述的重现期P、降雨强度C和降雨历时T三者关系,其中P对C和T具有双重影响,强度大则冲刷动能大,可增大径流污染物的浓度,但强度大也意味着单位时间内的降雨量多,对径流污染物的稀释作用强,使污染物浓度下降。

3 结语

在水资源日趋紧张的今天,天然雨水是非常宝贵的水资源,必须合理利用。而雨水径流带来的面源污染也是非常严重的,其中70%左右的污染物集中在初期冲刷效应中。因此研究处理初期雨水,是我国雨水资源化、系统化利用的基础和前提。

摘要：针对城市初期雨水水质进行了探讨,分别就雨水污染源、地表污染分类、污染物浓度变化作了说明,并对初期雨水弃流量进行了理论分析,以期为后续的雨水收集利用研究提供理论指导。

关键词：雨水,收集利用,污染,冲刷,弃水量

参考文献

[1]Torben Larsen,kirsten Broch,Margit Riis Andersen.First Flush-effects In An Urban Catchment Area In Aalobrg[J].Water Sci Technol,1998,37(1):251-257.

水质水量分析 篇6

关键词：脱盐,水处理,技术措施,可行性研究

陕化集团化肥公司新厂拥有2套60万t/a合成氨装置和1套52万t/a尿素装置, 配套建有2套脱盐水装置总计处理水量为1 200 t/h, 均采用反渗透和混床处理工艺;老厂拥有2套尿素装置, 加工能力分别为27万t/a和13万t/a, 原有1套150 t/h脱盐水装置为其供水, 采用阴阳床一级化学除盐工艺。

新厂2套脱盐水装置基本可满足2套合成氨装置和1套尿素装置的脱盐水供给需求, 但无法保证冬季采暖期和集团下属其他公司新建生产装置的用水量。老厂脱盐水装置能力富余, 但脱盐水质量达不到新厂和新建项目的用水标准, 故不能直接使用, 需进行二次处理。

为了维持新老两厂脱盐水的供给平衡, 解决脱盐水的质量和水量问题, 拟将老厂部分脱盐水送至新厂再次处理后使用, 以解燃眉之急。

1 可行性分析

(1) 新厂一、二期脱盐水装置实际产水量为1 200 t/h, 集团公司新建生产装置开车后, 冬季脱盐水用量最大为1 300 t/h, 脱盐水缺口不足100 t/h。

(2) 老厂脱盐水装置共有3组一级复床, 每组可产水90 t/h, 正常情况下为1开2备。若再开1组, 则可多产脱盐水90 t/h, 加之原开1组供给老厂2套尿素装置就有富余, 这样即可保证新厂脱盐水的最大用量。

(3) 老厂脱盐水主要指标为电导率不大于10μS/cm, Si O2质量浓度不大于100μg/L;新厂脱盐水主要指标为电导率不大于0.2μS/cm, Si O2质量浓度不大于20μg/L。二者对比可知, 老厂脱盐水水质较新厂要差, 不能直接用于新装置。

(4) 新厂二期脱盐水装置设置工艺凝液混床和透平凝液混床各2台, 均为1开1备。而老厂送来的脱盐水可达到此2种凝液的水质要求, 因此将老厂脱盐水一并送入此凝液混床进行二次处理, 可达到新装置所需的脱盐水质量标准。

(5) 改变此4台混床的运行方式, 将其由2开2备改为3开1备, 可提高新厂脱盐水的处理能力为100 t/h。

2 技改方案

(1) 利用老厂脱盐水装置区泵房原脱盐水泵专门输送此脱盐水, 泵的体积流量qv=100 m3/h, 扬程h=100 m。

(2) 所使用的专输管道材质为普通碳钢管DN100 mm, 全长约1 300 m, 均采用岩棉夹套保温, 外包玻璃丝布和铝皮。

(3) 充分利用老厂与新厂建设时期的富有管线进行改造, 实际需要施工的输水管线100 m。

(4) 将工艺凝液槽与透平凝液槽在槽底连通起来, 作为同时储存、中转这两种凝液和老厂脱盐水的储槽, 以便增大储量, 防止溢流。

(5) 将工艺凝液泵与透平凝液泵出口连通, 实现4台混床由2开2备改为3开1备。

(6) 由老厂送来的脱盐水先进入此连通槽, 再进入工艺凝液混床或透平凝液混床处理。

(7) 技改后的流程示意见图1。

3 操作要求

(1) 老厂脱盐水装置应保持稳定运行, 生产符合工艺质量要求的一级除盐水, 其质量标准见表1。

(2) 老厂送入新厂的脱盐水流量应控制在100 t/h之内, 以防两个混床超负荷运行或凝液连通槽溢流。

(3) 新厂4台凝液混床3开1备, 若1台混床因电导率或Si O2质量浓度超标而失效, 需要再生, 则应按规定及时切换备用混床, 以保证脱盐水质量合格。

(4) 备用混床应做到备机真备, 一旦投用, 应保持长周期、稳定运行。

(5) 无论是老厂脱盐水, 还是工艺和透平凝液, 均应严把进水质量关, 以确保脱盐水的质量。新厂脱盐水装置正常控制工艺指标见表2。

4 改造效果

(1) 该脱盐水改造项目于2014年12月实施并投入运行后, 混床产水全部达到新厂脱盐水质量要求, 电导率稳定在0.07~0.15μS/cm之间, Si O2质量浓度稳定在5~20μg/L之间。

(2) 新厂脱盐水装置的处理水量可达到1 3 0 0 t/h, 可满足冬季采暖和工厂所有生产装置的用水需求。

水质水量分析 篇7

1 绿色屋顶概述

绿色屋顶起源于18世纪的北欧,因其具有能够吸收雨水、保温、避暑、隔音等优势,逐渐流行于欧洲。20世纪初,德国首先对绿色屋顶展开研究,并广泛应用于全球。

早期的绿色屋顶,即密集型绿色屋顶,通常由构筑层、厚土层、蓄水层、防水层、植被覆盖层组成,可种植不同层次的小型乔、灌木、草本植物和地表植被,结合园林小景、碎石铺路等形成丰富的景观。但构筑层和厚土层的高荷载与植物维护的高成本,使得密集型绿色屋顶逐渐被开放型绿色屋顶所取代,相较前者,开放型绿色屋顶将厚土层改为浅土层,减少了构筑层,并使用轻薄的介质填充蓄水层,从而降低荷载,方便维护。

2 绿色屋顶对水量的影响

绿色屋顶对水量的影响主要与蓄水层介质和植物的蒸腾作用有关,两者共同作用减少雨水径流。前者的影响因素有介质层的厚度、坡度,介质本身的孔隙率与保水率;后者的影响因素主要是植物的品种。

在蓄水层介质不同厚度与坡度的研究中,Van Woert[1]发现,增加介质层厚度与减小坡度能略微增加雨水的滞留。介质层厚度从2 cm增加到12 cm以上都不会引起明显的雨水滞留的增加。在德国,Mentens等人[2]对密集型(介质层较厚)和开放型(介质层较薄)两种不同的绿色屋顶在1987年—2003年间的研究进行了综述:前者可减少雨水径流总量的65%~85%,后者可减少雨水径流总量的27%~81%。所以,为降低安装成本与结构要求,较薄的屋面介质就可以满足滞留雨水的目的。Boivin[3]发现较薄的介质层厚度会引起植物的冻害,这一方面也应权衡考虑。

在不同植物种类的研究中,景天属植物由于耐旱性被广泛应用于绿色屋顶。Monterusso等人[4]发现种植在10 cm厚屋面介质上的景天属植物由于其抗冻害与耐旱性适合应用在美国密歇根州,这对我国东北等寒地地区也有极高的借鉴意义。

Stovin[5]测试了三种不同孔隙率和保水率的介质层,分别搭配三种不同的植被配置方案(即草地花卉、景天属植物和无植被)组合后的雨水滞留效果。在九种组合中,草地花卉和景天属植物的效果相似,滞留了雨水径流总量的27%。另外,渗透性最强的介质层,雨水滞留效果最差。Van Woert[1]发现,有植被覆盖的绿色屋顶可滞留雨水径流总量的60.6%,只有介质层的绿色屋顶可滞留50.4%,两者在雨水滞留效果上无明显的差异。所以说与介质层相比,植物在绿色屋顶的雨水滞留效果方面作用甚微。

3 绿色屋顶对水质的影响

相较于减小屋顶雨水径流,绿色屋顶在径流水质改善方面被关注的较少。影响径流水质的主要因素为磷、氮污染物的含量。

Khler[6]发现磷酸盐含量会随着屋顶中水量的减少而减少,而且这种减少会随着时间的增加不断加剧。在连续4年的观测中,磷酸盐中磷含量的减少程度分别为26%,61%,64%和80%,这与植物生长消耗、屋顶的寿命及土壤中磷的流失有关。在美国俄勒冈州,Hutchinson[7]检测出绿色屋顶径流中总磷的浓度为0.2 mg/L~1 mg/L,而在密西根州,Monterusso[8]检测出的绿色屋顶径流中的总磷浓度约为0.5 mg/L~4 mg/L,浓度值偏大可能是施肥造成的。

绿色屋顶径流中氮的浓度与土壤类型、绿色屋顶的寿命和保养(肥料的使用)有关。Czemiel[9]发现硝态氮会被植物与土壤滞留,降雨中与屋面雨水径流中硝态氮的浓度相比,后者中的浓度较少,但两者的总氮浓度是非常相似的。Monterusso[8]发现硝酸盐的流失取决于植物类型与绿色屋面的设施,采用本地植物的流失最少,其次是景天属植物。

4 结语

在水量方面,绿色屋顶可以有效减少雨水径流,减轻城市排水系统负担,避免合流制溢流污染。但在水质方面,需要加强对污染物控制的研究,应考虑由施肥等带来的总磷和总氮的排放。另外,还应加强土壤层介质对污染物排放的影响研究,并补充金属污染物的排放与消解方面的数据。相对“海绵城市”中其他低影响开发的技术来讲,绿色屋顶虽然早期投入成本较高,但在整个雨洪管理的周期中带来的经济效益与生态效益是非常可观的。

摘要：介绍了绿色屋顶的起源及发展现状,分析了绿色屋顶对雨水径流中水量与水质的影响,指出在水量方面,绿色屋顶可有效减少雨水径流,但在水质方面,需加强对污染物的控制。

关键词：绿色屋顶,雨水径流,水量,水质

参考文献

[1]Van Woert N.D..Green roof stormwater retention:Effects of roof surface,slope,and media depth[J].Journal of Environmental Quality,2005(34):1036-1044.

[2]J.Mentens,D.Raes,M.Hermy.Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanised 21st century[J].Landscape Urban Plan,2006(77):217-226.

[3]Boivin M..Effect of artificial substrate depth on freezing injury of six herbaceous perennials grown in a green roof system[J].Horticulture Technology,2001(11):409-412.

[4]Monterusso,M.A.,Rowe,D.B.,Rugh,C.L..Establishment and persistence of Sedum spp.and native taxa for green roof applications[J].Horticultural Science,2005,40(2):391-396.

[5]Stovin,V..The influence of substrate and vegetation configuration on green roof hydrological performance[J].Journal of Hydrology,2015(10):159-172.

[6]M.Khler.Green roofs in temperate climates and in the hot-humid tropics-far beyond the aesthetics[J].Environ.Manage.Health,2002(13):382-391.

[7]Hutchinson,D.Stormwater monitoring two ecoroofs in Portland,Oregon,USA.Paper presented at the First Annual Greening Rooftops for Sustainable Communities Conference,Awards and Trade Show,Chicago,2003.

[8]Monterusso,M.A..Runoff water quantity and quality from green roof systems.Acta Horticulturae[J].Acta Horticulturae,2004(639):369-376.

水质水量分析 篇8

关键词：水质水量,水资源保护,黄河流域

黄河流域贯穿9个省, 花园口段位于其东段, 由黄河下游冲积平原和鲁中丘陵地区组成, 海拔低于100m。全段处于构造急剧下降期, 为淤积型河段。具有水量大, 水沙条件复杂等特点。花园口是黄河成为地上悬河的起点, 所以黄河的危险正是从花园口开始的。花园口的流量和水位就是黄河下游的防汛标准, 花园口水文站的数据一直是黄河防洪、水资源调度和治理开发的重要依据。

1 水文概况

黄河区水资源质量总体较差, 汛期水质好于非汛期。在人类大量引水、降水偏枯等人为和自然因素作用下, 黄河下游花园口段的水流明显减少, 不仅表现出断流、洪水频繁、河道萎缩、主槽淤积、“小水大灾”等水沙过程的变异, 而且呈现出水环境容量萎缩、水体自净能力下降、水质恶化现象。黄河水流流量的大小影响着河流携带污染物的能力, 影响着河流的水环境容量及其自净能力。

1.1 洪水情况

由于中游地区常有暴雨, 故常在黄河下游形成洪水, 大多发生在七、八月的伏汛期, 具有洪峰流量大、历时短、峰行尖瘦等基本特点。三门峡至花园口区间是中游洪水的三个主要来源区的一个, 且主要形成下大洪水和上下较大型洪水。1981~1985年黄河流域洪水较多, 尤其是秋汛洪水较多, 但含沙量低。2005年7月上旬, 黄河发生一次高含沙洪水, 小浪底最大流量2 380m3/s, 传播到花园口洪峰流量3 640/m3s, 扣除区间加水60m3/s后, 比小浪底增大1 200m3/s, 即增大50%。这次“异常”洪水, 是花园口水文站2005年入汛以来的最大洪水, 主要来源于黄河中游, 经三门峡、小浪底水库调节后, 在下游河道运行过程中产生。流量沿程增大是高含沙洪水在游荡性河道输送中特有的现象, 近年来出现了多次低含沙小水流仍有流量沿程明显增值的情况。洪水在宽浅游荡性河道演进时, 一般情况下, 由于漫滩和槽蓄作用, 洪峰流量沿程减小, 而历时较长的高含沙洪水, 却会出现洪峰流量沿程增大的现象[1]。近年来下站流量大于上站共发生9次, 有8次发生在小浪底至花园口区间。

1.2 水量、沙量及水质情况

水量是河床演变的主要动力条件, 水量的大小及其在各流量级的分布情况对于冲积性河道的河床演变特性, 特别是对河道的平面形态变化和横断面形态变化具有重大影响。在汛期与非汛期的水量在年内的分配近几年改变显著, 秋汛期水量沙量会锐减, 9月下旬~10月水沙特征接近于非汛期, 汛期中大流量持续时间及相应水沙量减少, 枯水历时增加, 汛期水量在中小流量级的集中程度增大, 优势流量级较明显, 花园口占到汛期总水量的86%, 在洪水期含沙量增加, 高含沙洪水几率增加, 1997年洪水洪量不到10亿, 沙量却超过2亿吨, 洪峰流量只有4 020m3/s, 花园口最大含沙量达到571kg/m3, 沙量在汛期洪水期的集中程度增高。花园口段属于游荡性河段, 黄河下游游荡性河段宽阔的河道平面形态、散落的中水河槽具有较大的滞洪沉沙及对水沙的调节作用, 特别在漫滩洪水、高含沙洪水和较低含沙量洪水条件下, 游荡性河段对水沙条件的改变则更加明显[2]。

2 黄河流域水质状况探析

2.1 流域水质污染严重, 支流水质劣于干流

黄河流域劣Ⅲ类水所占比例高达72.3%, 其中劣Ⅴ类水占43.4%, 全流域水质污染严重。干流全年劣Ⅲ类水占65.6%, 其中劣Ⅴ类水占9.4%, 支流全年劣Ⅲ类水占76.5%, 其中劣Ⅴ类水占64.7%, 支流水质污染远远重于干流。

2.2 丰水期水质优于枯水期

黄河流域丰水期符合Ⅲ类水的河段占31.3%, 劣Ⅴ类水的河段占31.3%;枯水期符合Ⅲ类水河段占26.8%, 劣Ⅴ类水河段占46.3%, 丰水期水质优于枯水期, 表明目前黄河流域水质污染仍然是以点源污染为主。

2.3 供水水源地和省界水体水质较差

对10处供水水源地的评价中, 水质符合Ⅲ类标准的仅占30.0%, 70.0%的城市供水水源地水质不符合集中式生活饮用水地表水源地要求, 供水形势仍十分严峻。在评价的29个省界水体断面中, 水质劣于Ⅲ类标准的断面高达72.5%, 表明省界水体水质亦较差。

2.4 水功能区水质达标率较低

近3年来黄河流域水质有一定好转。今年2月与去年同期相比水质有所下降。满足Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例由去年的37.5%下降为2月的31.4%, Ⅳ~Ⅴ类水质断面比例基本不变, 劣于Ⅴ类标准断面由去年的35.2%上升为2月42.2%[3]。黄河流域2月与1月、去年同期水质变化比较可参考相关资料。

3 黄河流域水资源保护方法的探析

二级悬河是黄河下游防洪的心腹之患, 必须改变当前槽高滩低的局面, 消除二级悬河, 才能使黄河下游成为一条健康生命力强的河流。只有通过废除生产堤, 才能较快、较好地消除二级悬河的严峻现状;实行人工干预措施改善自然条件。进行人工改道可避免或减轻损失, 并应重点处理人为对黄河流域的破坏, 来改造黄河的现状及受污染严重性;加大观测研究力度, 建立物理模型, 采用先进的设备、手段, 使试验研究和实践密切结合;固滩定槽稳定河势。目前控导工程护守长度不够, 河势尚不稳定。两岸控制工程长度之和一般来说以占河道长的70%以上为宜, 所以应尽快规划, 继续实施;挖沙降河, 充分利用泥沙。挖沙是实现黄河下游河床不抬高、改善生态环境的有效措施;工程导流, 制止出汊, 束水攻沙;拖淤射流, 抑制拦门沙增高。采取借海流、河流动力, 以机船射流排沙入海;定向入海, 巧用潮汐。入海口流向与潮流流向垂直或接近垂直, 则排沙畅通, 口门稳定时间长;否则极易淤塞, 口门稳定时间短。若规顺河口, 利用潮流, 不仅对径流泥沙输送有利, 而且对沉落泥沙的起动再搬运也有很好的效果;建立大、中、小三级河道以适应流量变幅大的特点, 达到加大排沙力度、减轻河槽淤积的目的。

参考文献

[1]齐璞.黄河高含沙量洪水的输移特性及其河床形成[J].水利学报, 1982, 8.

[2]王明甫, 陈立, 周宜林.高含沙水流游荡型河道滩槽冲淤演变特点及机理分析[J].水利工程, 2008, 7.