CN108305022B - 一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法，其中所述方法包括：确定水质敏感因子并计算纳污能力；划分用水类型，分类统计用水、废污水入河量及水质敏感因子入河量；预测规划年用水结构；预测规划年单位用水产生的废污水入河量；预测规划年废污水排放浓度；计算规划年规划用水结构下单位用水产生的水质敏感因子入河量；计算基于水质约束的规划年水资源可利用量。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法，属于河流水资源可利用量计算方法技术领域。
背景技术
目前对河流水资源可利用量的理解多种多样，大多都是指在可预见期内统筹考虑河道内外生态环境和生产、生活用水，在满足河道内生态最小需水和环境要求的条件下，通过经济合理、技术可行的措施，可供河道外生活、生产用水的一次性最大水量。河流水资源可利用量是河流水资源开发利用最为重要的指标之一，表征河流开发利用潜力，在当前时期也是推行以流域为单元施行用水总量控制制度的的重要参考指标之一。目前河流水资源可利用量的计算大多是以水量约束为基础推算，部分考虑水质因素的计算方法也仅是基于分质供水的角度对不符合用水要求的水质部分做了剔除处理，尚无基于河流内在水质约束角度出发推求河流水资源可利用量的方法，而基于水量推求的水资源可利用量计算方法，其侧重点及约束大多在与河流水资源数量的限制方面，对于北方用水较为紧张的河流来说尚能反应河流水资源的实际限制，但对于南方水资源较为丰富的地区来说，一般河流水资源数量较为丰沛，可开发利用量仅用水资源数量或工程潜力并不能真实反映河流水资源可利用限制条件，在当前水环境及水资源保护工作日益重视的大背景下，该类水资源可利用量计算方法也不能有效的反应河流内在的水质方面的制约因素对水资源开发利用的限制。
发明内容
本发明提出一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法，从河流内在水质约束条件出发，计算河流水资源可利用量，进一步完善了河流水资源可利用量计算方法体系，对于指导中小河流合理有序水资源开发具有重要意义。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法，包括以下步骤：
1.一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、确定水质敏感因子并计算纳污能力：通过现场调查、资料收集以及检测检验手段确定河流现状水质情况，确定河流水质管理目标并分析计算河流的基本水文特征，根据现状水质情况以及入河污染物的主要特征确定影响河流水质的主要水质敏感因子，在此基础上根据河流现状水质敏感因子浓度、水质管理目标中水质敏感因子浓度标准及河流水文条件选择相应方法计算河流各水质敏感因子的纳污能力数值；
B、调查流域用水情况，参照水资源公报用水口径划分用水户用水类型，统计流域不同类型用水的用水量，调查流域各用水类型废污水入河量情况，计算各用水类型每单位用水产生的废污水入河量，采用资料收集分析、检测检验手段确定流域现状入河废污水中水质敏感因子对应浓度，根据废污水入河量及废污水中相应水质敏感因子浓度计算水质敏感因子入河量，按照用水类型分类统计，并计算现状污染物中水质敏感因子入河总量；
C、预测规划年用水结构：结合流域内社会经济发展规划、政策文件要求、水利发展规划、用水总量及用水效率约束，预测规划年各用水类型的用水需求量，确定流域规划年用水结构；
D、预测规划年单位用水产生的废污水入河量：参考流域现状各用水类型每单位用水产生的废污水入河量、相关规范及发达地区经验取值这些因素，预测规划年流域各用水类型每单位用水产生的废污水入河量；
E、预测规划年废污水排放浓度：综合考虑现状废污水排放浓度、废污水排放标准要求以及发达地区经验值这些因素，预测规划年各用水类型产生的入河废污水中水质敏感因子的排放浓度；
F、计算规划年规划用水结构下单位用水产生的水质敏感因子入河量；
G、河流水质敏感因子纳污能力与现状水质敏感因子入河总量相加为规划年河道维持目标水质条件下可容纳的水质敏感因子入河总量，以该指标除以规划年单位用水产生的水质敏感因子入河量指标即得河流基于水质约束的规划年水资源可利用量；
H、单个水质敏感因子均按照以上步骤计算得到相应水资源可利用量，综合所有水质敏感因子水资源可利用量计算值，取其中最小值即为基于水质约束的河流水资源可利用量。
本发明与现有河流水资源可利用量计算方法相比，具有以下有益效果：提出了一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法，克服了以往常规方法对河流内在水质约束缺乏考虑的缺陷，充分利用了河流内在水质约束条件，完善了水资源可利用量计算方法体系，符合当前水资源保护工作的发展趋势，对于合理有序的确定河流水资源开发利用潜力，科学指导流域水资源开发利用工作，以及确定以流域为单元的用水总量控制指标等方面均具有重要的意义。
具体实施方式
下面将结合模拟算例对本发明作进一步的说明，本发明具体步骤如下：
A、确定水质敏感因子并计算纳污能力：假定以河流X为研究对象，通过现场调查、资料收集以及检测检验手段确定了河流X影响河流水质的主要水质敏感因子只有一项，即为化学需氧量(以下简称COD)，根据河流现状水质检测成果中COD浓度、水质管理目标中COD浓度标准，结合河流基本水文条件，选择合理的计算方法计算河流COD的纳污能力为WCOD(单位：吨/年)；
B、调查流域用水情况，参照水资源公报用水口径分类划分用水户用水类型，全流域用水划分为“农田灌溉，林牧渔业，火核电，一般工业，城镇公共用水，城镇居民生活，…”等共I项类型，并统计其用水量分别为{C1，C2,…CI}(单位：m3)，调查流域各用水类型产生的废污水入河量情况，统计对应废污水入河量分别为{D1，D2,…DI}(单位：m3)，计算各用水类型每单位用水产生的废污水入河量Ei＝Di/Ci，(i＝1,2,…I)，采用资料收集分析、检测检验手段确定各类型废污水的COD浓度为{COD1，COD2,…CODI}(单位：mg/L)，根据废污水入河量及废污水中COD浓度计算各类型用水产生的COD入河量Wi＝Di×CODi，计算现状COD入河总量
C、预测规划年用水结构：结合流域内社会经济发展规划、政策文件要求、水利发展规划、用水总量及用水效率约束，预测规划年流域各用水类型的用水需求量分别为{C1’，C2’,…CI’}；
D、预测规划年单位用水产生的废污水入河量：参考流域现状各用水类型每单位用水产生的废污水入河量Ei、相关规范以及发达地区经验值等因素，预测规划年流域各用水类型每单位用水产生的废污水入河量为{E1’，E2’,…EI’}；
E、预测规划年废污水排放浓度：综合考虑现状废污水排放浓度、废污水排放标准要求以及发达地区经验值等因素，预测规划年各用水类型产生的入河废污水中COD的排放浓度{COD1’，COD2’,…CODI’}；
F、计算规划年规划用水结构下单位用水产生的COD入河量
G、到规划年时，现状年排污产生的COD入河量被规划年用水结构下的COD入河量代替，而纳污能力计算中并不扣减现状年排污产生的COD入河量，因此规划年河道维持目标水质条件下可容纳的COD入河总量应为计算的COD纳污能力WCOD加上现状COD入河总量WCOD现状，根据纳污能力、现状年入河总量及规划年规划用水结构下单位用水产生的COD入河量计算河流水资源可利用量Q
(单位：m3/年)；
H、本算例敏感因子只取COD一项，若有k个敏感因子，所有敏感因子对应的水资源可利用量均应按照上述方法分别计算为{Q1，Q2,…Qk}，而最终的基于水质约束的水资源可利用量取所有敏感因子计算值中的最小值，即Q水质＝min(Q1，Q2,…Qk)。
以上描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种基于水质约束的中小河流水资源可利用量计算方法，其特征在于，包括以下步骤:
A、确定水质敏感因子并计算纳污能力:通过现场调查、资料收集以及检测检验手段确定河流现状水质情况，确定河流水质管理目标并分析计算河流的基本水文特征，根据现状水质情况以及入河污染物的主要特征确定影响河流水质的主要水质敏感因子，在此基础上根据河流现状水质敏感因子浓度、水质管理目标中水质敏感因子浓度标准及河流水文条件选择相应方法计算河流各水质敏感因子的纳污能力数值；
B、调查流域用水情况，参照水资源公报用水口径划分用水户用水类型，统计流域不同类型用水的用水量，调查流域各用水类型废污水入河量情况，计算各用水类型每单位用水产生的废污水入河量，采用资料收集分析、检测检验手段确定流域现状入河废污水中水质敏感因子对应浓度，根据各用水类型废污水入河量及废污水中相应水质敏感因子浓度计算水质敏感因子入河量，按照用水类型分类统计，并计算现状污染物中水质敏感因子入河总量；
C、预测规划年用水结构:结合流域内社会经济发展规划、政策文件要求、水利发展规划、用水总量及用水效率约束，预测规划年各用水类型的用水需求量，确定流域规划年用水结构；
D、预测规划年单位用水产生的废污水入河量:参考流域现状各用水类型每单位用水产生的废污水入河量、相关规范及发达地区经验取值这些因素，预测规划年流域各用水类型每单位用水产生的废污水入河量；
E、预测规划年废污水排放浓度:综合考虑现状废污水排放浓度、废污水排放标准要求以及发达地区经验值这些因素，预测规划年各用水类型产生的入河废污水中水质敏感因子的排放浓度；
F、计算规划年规划用水结构下单位用水产生的水质敏感因子入河量w综，则w综计算方法如下：
其中，所述C′i表示预测规划年各用水类型的用水需求量；
表示预测规划年各用水类型每单位用水产生的废污水入河量；Pi′表示预测规划年各用水类型产生的入河废污水中水质敏感因子P的预测排放浓度；I表示用水类型种类数量；
G、河流水质敏感因子纳污能力与现状水质敏感因子入河总量相加为规划年河道维持目标水质条件下可容纳的水质敏感因子入河总量，以规划年河道维持目标水质条件下可容纳的水质敏感因子入河总量指标除以规划年单位用水产生的水质敏感因子入河量指标即得河流基于水质约束的规划年水资源可利用量；
H、单个水质敏感因子均按照以上步骤计算得到相应水资源可利用量，若有k个敏感因子，所有敏感因子对应的水资源可利用量均按照上述方法分别计算为{Q1，Q2，...Qk}，而最终的基于水质约束的河流水资源可利用量取值应取所有敏感因子水资源可利用量计算值的最小值，即Q水质＝min(Q1,Q2，...Qk)。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101899820A (zh) * | 2010-08-05 | 2010-12-01 | 北京师范大学 | 面向河流生态系统保护的流域地表水可利用量确定方法 |
| CN102750448A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于水功能区的水量水质调控方法 |
| CN104679993A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-06-03 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于二元水循环的纳污能力计算方法 |
| CN105297827A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-02-03 | 贵州省水利水电勘测设计研究院 | 一种考虑多用户需水和多水源供水的水资源配置方法 |
| CN106777959A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 郑州大学 | 人工干扰无水文资料地区河流环境流量分区界定计算方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101899820A (zh) * | 2010-08-05 | 2010-12-01 | 北京师范大学 | 面向河流生态系统保护的流域地表水可利用量确定方法 |
| CN102750448A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于水功能区的水量水质调控方法 |
| CN104679993A (zh) * | 2015-02-02 | 2015-06-03 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于二元水循环的纳污能力计算方法 |
| CN105297827A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-02-03 | 贵州省水利水电勘测设计研究院 | 一种考虑多用户需水和多水源供水的水资源配置方法 |
| CN106777959A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 郑州大学 | 人工干扰无水文资料地区河流环境流量分区界定计算方法 |
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| 《区域水资源可利用量研究》;胡彩虹等;《干旱区地理》;20100531;第33卷(第3期);第404-410页 * |
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