新立城水库生态需水量分析.docx

文档介绍：新立城水库生态需水量分析
 
 
 
 
 
   
 
 
 
□谷晓林 汤洁 谢忠岩 贾丹/文
本文以长春市主要饮用水源地——新立城水库为研究区，在确定生态需水量构成基础上，运用Tenna得通过径流进入库区的氮、磷等污染物日益增加，直接导致了库区内水体的富营养化程度的加剧。2007年7月，新立城水库出现了大面积的蓝藻暴发和水质恶化，严重影响了长春市的供水安全。因此，开展水库生态需水量研究，加快治理水库环境污染和控制水库生态恶化刻不容缓。
研究方法与过程
——生态需水量的构成
根据新立城水库的生态系统结构和社会经济功能，可将水库的生态需水量划分为蒸散需水量、环境稀释需水量、输沙需水量、库区及下游水生生物及其栖息地需水量（下泄生态流量）、景观保护与建设需水量、娱乐需水量。
——生态需水量的估算
（1）蒸散需水量
以生长挺水植物和浮水植物为优势种的水库，此项需水量是水库水生高等植物蒸散需水量与水面蒸发需水量的和。水生植物不发达的藻型水库，此项需水量只为水面蒸发需水量。根据河流水面面积、降水量、水面蒸发量，可求得水面蒸发需水量。其计算公式为：
式（1）中，QE为计算时段内水面蒸发需水量（m3）；A为计算时段内平均水面面积（m2）；E为计算时段内平均蒸发量（m）；P为计算时段内平均降水量（m）。新立城水库属水生植物不发达的藻型水库，此项需水量只为水面蒸发需水量。经计算得出，×107m3。
（2）环境稀释需水量
根据水质污染模型，水库水质与水库蓄水量、入库流量和污染物排入量有关，水库水体环境容量是水库水体的稀释容量、自净容量和迁移容量之和。因此，满足水库稀释自净能力所需的最小需水量即为环境稀释需水量，公式如下：
式（2）中，Qc为环境稀释需水量（m3）；ΔT为枯水期时段（d）；C0为背景值浓度（mg/L）；Cs为水污染控制目标浓度（水质标准，mg/L）；Wc为现状排放量（mg等）；K为水体污染物的自然衰减系数（1/d）；Qout为从水库中排泄出的流量（m3/s）。
新立城水库库区属饮用水源地一级保护区，故库区内水体水质执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅱ类水体水质标准和《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）中的相关要求。新立城水质历年监测统计数据表明，除总磷和总氮两项指标属常年全年均值超标外，其他各项指标均不超标，故选择2008年总磷和总氮两项监测数据，估算此项需水量，结果见表1。
（3）输沙需水量水库输沙需水量是指为维持水库流量稳定，实现冲刷与淤积的动态平衡所需的库内水量。一般水库输沙需水量的计算公式如下：
式（ 3 ） 中， Q s 为输沙需水量（m3）；St为多年平均输沙量（t）；Cmax为多年最大月平均含沙量（kg/m3）；Cij为第i 年第j 月的月平均含沙量（kg/m3）；n为统计年数。新立城水库多年平均输沙量约为13万m 3 ， 年平均含沙量变化在0 . 0 3 5 ~ 0 . 0 7 8 k g /m3，多年最大月均含沙量20kg/m3。经计算得出，×107m3。
（4）库区及下游水生生物及其栖息地需水量
根据生产者、消费者和分解者的优势种生态****性和种群数量，确定水生生物生长