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清水江生態(tài)需水量分析

文檔作者：范富東文檔來源：貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月05日
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上一篇：小型水電站應(yīng)注意的環(huán)保問題

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其他SMAI I．HYDR0 POWER 2017No．2．Total No．194
清水江生態(tài)需水量分析
范富東
(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州貴陽550001)
摘要：河流生態(tài)流量的保障將對貴州省的生態(tài)環(huán)境改善起到積極的作用。一是可以滿足河流系統(tǒng)的生態(tài)功能，維持
生態(tài)系統(tǒng)平衡，促進江河源頭水量保障、濕地的保護、土壤固化，減少水土流失、石漠化。二是有效的提高河流自身的自
凈能力，促進河流污染物的降解、轉(zhuǎn)化、運移。三是保障動植物生態(tài)多樣化，特別是對水量、水質(zhì)有特殊要求的水生動植
物，生態(tài)流量的保障對其生境的重要性不言而喻。通過對生態(tài)流量的分析確定了清水江不同斷面的生態(tài)流量。表2個。
關(guān)鍵詞：水文站；控制斷面；基本生態(tài)流量；目標(biāo)生態(tài)流量；清水江
1概述
清水江為沅江干流，源頭位于貴州省東南部，
有南北二源，南源出自云霧山，稱馬尾河，北源起
于麻江縣與福泉市之間大山，稱重安江，兩源匯合
后稱清水江。清水江曲折東流沿程納入巴拉河、南
哨河、六洞河等支流，在湖南省托口納人渠水至洪
江與舞水匯合后始稱沅江。清水江貴州省境內(nèi)面積
17 145 km2，主河道河長459 km，平均比降2．82％。。
清水江屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，具有冬無
嚴(yán)寒、夏無酷暑、雨熱同季的特點，降水與季風(fēng)活
動密切相關(guān)。冬季多為西伯利亞和蒙古干冷氣團控
制，氣候較干燥寒冷而少降水；夏季為低緯度海洋
暖濕氣團所盤踞，在貴州省屬高溫、重濕、多雨地
區(qū)。在春夏之交，正處于冷暖氣流交替的過渡地
帶，鋒面和氣旋活動頻繁，造成陰濕多雨的梅雨天
氣。7～8月份受臺風(fēng)登陸影響，形成降水天氣，
局部有大到暴雨，與暴雨相伴的低空氣壓系統(tǒng)為西
南低渦。
根據(jù)2010年沅江干支流水質(zhì)監(jiān)測成果，沅江
干流的清水江水質(zhì)較差，受到磷化工生產(chǎn)的影響，
清水江上游水體污染較嚴(yán)重，清水江干流的白市和
旁海斷面水質(zhì)為劣V類，主要污染物為總磷；清水
收稿日期：2016—12—06
作者簡介：范富東(1984一)男，工程師，主要從事水文
計算、水利計算工作。
·48·
江營盤斷面水質(zhì)為V類，主要污染物為氨氮；清水
江支流的重安江大橋和風(fēng)山橋斷面水質(zhì)為劣V類，
主要污染物為總磷和氟化物。
2清水江生態(tài)現(xiàn)狀問題
清水江干流梯級電站的修建一定程度上對其干
流及主要支流河流的連通性造成影響，部分水電站
“長蓄短發(fā)”的做法造成區(qū)間河段基本生態(tài)環(huán)境需
水不足，河流及河道周邊生態(tài)系統(tǒng)受到損害。洄游
通道的缺失、河段水量不足也造成了部分魚類洄游
產(chǎn)卵受阻。
2000年以來，清水江屢次發(fā)生污染事件，主
要體現(xiàn)在氟、磷超標(biāo)的頻率和濃度都逐年上升，不
僅影響了其水體功能，對出境斷面的水質(zhì)也帶來了
影響。其主要污染來源是上游的重安江及巴拉河的
磷、氟污染，其他支流水環(huán)境質(zhì)量良好，造成清水
江總磷和氟污染的主要來源是甕安、福泉境內(nèi)磷礦
無序開采的影響，導(dǎo)致水污染嚴(yán)重。環(huán)境監(jiān)測中心
站在清水江干流和清水江重要支流重安江設(shè)了5個
水質(zhì)監(jiān)測斷面，監(jiān)測結(jié)果顯示，5個斷面水質(zhì)幾乎
月月為劣V類水質(zhì)，水體中總磷、氟化物超標(biāo)現(xiàn)象
很突出，重安江大橋斷面水質(zhì)總磷濃度最大超標(biāo)倍
數(shù)更是高達213倍，水污染形勢十分嚴(yán)峻。磷化工
企業(yè)廢污水大多直接排入地表水體，也有一些廢水
直接排入地下水，還有部分廢水和廢渣堆場的滲濾
液侵入地下，污染地下水。
萬方數(shù)據(jù)
小水電2017年第2期(總第194期) 其他
3主要控制斷面
3．1控制斷面選取原則
(1)以行政區(qū)劃斷面為首要選取斷面，如省界
斷面、市州交界斷面。
(2)已有監(jiān)控設(shè)施的水利工程及水文站點斷面
設(shè)置有專業(yè)監(jiān)測設(shè)備及人員，便于后期對控制斷面
生態(tài)流量下放進行監(jiān)控。
(3)生態(tài)流量保障的主要手段是依靠控制性水
利工程下放生態(tài)流量進行調(diào)度，因此選擇骨干水利
水電工程斷面為控制斷面。
(4)能夠代表該河流、河段生態(tài)系統(tǒng)主要特性
的斷面。
3．2控制斷面的確定
(1)省界、市州斷面。清水江干流涉及1個貴
州省與湖南省界斷面，即甕洞斷面，位于天柱縣甕
洞鎮(zhèn)的湘黔界上；涉及2個跨地州斷面，主要為跨
黔南一黔東南市州斷面；共有2個市州斷面，主要
為清水江干流的都勻至丹寨的興仁橋斷面，重安江
干流黔南州福泉市至凱里市的爐山斷面。
(2)主要水文站斷面。清水江干流主要有下
司、施洞、錦屏水文站，施洞、錦屏水文站為水利
部長江水利委員會完成的《沅江流域綜合規(guī)劃》報
告中生態(tài)需水計算所選擇的控制斷面，因此，這2
個斷面為本次生態(tài)流量計算選擇的控制斷面；下司
水文站斷面不考慮。
(3)主要控制工程斷面。清水江干流目前已建
成的大型水利水電工程主要為三板溪電站，規(guī)劃有
宣威水庫，這2個斷面均納入本次計算斷面。
(4)生態(tài)特性斷面。重安江由于受到上游甕福
磷礦的污染，導(dǎo)致其水環(huán)境嚴(yán)重惡化，因此選擇重
安江上的重安江大橋為控制斷面。
4生態(tài)流量計算
4．1 生態(tài)流量計算指標(biāo)
依據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計算規(guī)劃》(SL／Z
712—2014)要求，本次控制斷面生態(tài)流量以基本
生態(tài)環(huán)境流量與目標(biāo)生態(tài)環(huán)境流量做為控制指標(biāo)進
行分析計算。
流域生態(tài)流量控制指標(biāo)(需水量指標(biāo))分為基
本生態(tài)環(huán)境流量與目標(biāo)生態(tài)環(huán)境流量?；旧鷳B(tài)環(huán)
境流量即河流基流指標(biāo)，指維系河流基本形態(tài)、生
物基本棲息地和基本自凈能力的需水量，主要用來
控制非汛期河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水需求。目標(biāo)生態(tài)環(huán)
境流量指維系給定目標(biāo)下生態(tài)環(huán)境功能的需水量過
程，主要用來控制河道外供水對水資源的最大消耗
量。根據(jù)河流生態(tài)環(huán)境功能、生態(tài)環(huán)境狀況及人類
對河流的開發(fā)利用程度，合理確定維持河流基本生
態(tài)環(huán)境功能和維系給定目標(biāo)下生態(tài)環(huán)境功能的不同
保護要求，分別計算基本生態(tài)環(huán)境流量和目標(biāo)生態(tài)
環(huán)境流量。
4．2生態(tài)流量計算
(1)計算方法
基本生態(tài)環(huán)境流量計算可采用的方法有：QP
法、Tennant法、7QlO法、近10年最枯月平均流量
法、流量歷時鹽線法。綜合考慮貴州省長江流域沅
江水系的具體情況，并參考長江水利委員會及珠江
水利委員會對貴州省出省斷面生態(tài)水量計算的方
法，本次水量調(diào)度方案采用Q90法及Tennant法作
為基本生態(tài)環(huán)境流量的計算方法，取2種方法計算
成果的外包線值作為控制斷面基本生態(tài)環(huán)境流量控
制值。
目標(biāo)生態(tài)流量計算根據(jù)給定目標(biāo)的不同，可采
用的方法有：Tennant法、河床形態(tài)分析法、濕周
法、生物空間法、生物需求法等。貴州省長江流域
沅江水系給定目標(biāo)以生物棲息地保護、河流自凈、
河道景觀需水為主，同時綜合考慮區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)
展?fàn)顩r、河流基本特性、歷史流量監(jiān)控資料等因
素，本次水量調(diào)度方案采用Tennant法作為目標(biāo)生
態(tài)環(huán)境流量的計算方法(Tennant法對于基本生態(tài)
流量及目標(biāo)生態(tài)流量有不同的控制要求)。
(2)計算結(jié)果
計算結(jié)果如下所示(見表l、表2)。
河流目標(biāo)生態(tài)需水與區(qū)域的水資源條件及河道
外用水需求密切相關(guān)，本次工作對清水江主要斷面
目標(biāo)生態(tài)需水按綜合分析后的宏觀標(biāo)準(zhǔn)進行計算，
針對各斷面具體保護目標(biāo)的分析計算，如產(chǎn)卵場水
量需求、環(huán)境敏感區(qū)需水、環(huán)境景觀水位指標(biāo)、水
質(zhì)控污納污分析等，需下階段開展專題研究論證后
再提出相關(guān)斷面的目標(biāo)生態(tài)需水量要求。
·49·
萬方數(shù)據(jù)
其他SMALL HYDRO POWER 2017 No．2，Total No．194
表1 基本生態(tài)流量計算成果
粵要囂Ir．I要1。4蓑"1．, 名稱。／時。
目標(biāo)需水量控制指標(biāo)／(m3·s一)
全年枯期汛期
5保障措施
5．1工程措施
(1)對于控制斷面以上有控制性工程
確定該梯級生態(tài)流量下放措施、下放方式。對
于沒有生態(tài)流量下放設(shè)施的梯級，考慮通過其他方
式進行生態(tài)流量的下放，如新建引水管道等。
(2)對于控制斷面以上無控制性工程
對于有引調(diào)水條件的區(qū)域，可通過新建引調(diào)水
工程，從生態(tài)流量保障程度較高的區(qū)域調(diào)水進入本
區(qū)域，以達到滿足生態(tài)流量控制指標(biāo)的目的。
5．2非工程措施
(1)將生態(tài)用水納入水資源統(tǒng)一配置指標(biāo)，強
化區(qū)域用水總量控制，按照各流域水資源總體配
置，嚴(yán)格控制超指標(biāo)用水，保障流域枯水期最小生
態(tài)需水流量和敏感期生態(tài)需水流量。
(2)加強各流域水資源統(tǒng)一調(diào)度和管理，制定
-50·
貴州省水量調(diào)度條例，創(chuàng)立貴州省各流域骨干水庫
聯(lián)合調(diào)度的長效機制，通過規(guī)劃及已建成的大中型
水利水電樞紐統(tǒng)一調(diào)度及聯(lián)合動態(tài)調(diào)度，提高貴州
各條河流枯水期生態(tài)用水量保障程度。在確保各河
流防洪安全的前提下，保障重要斷面敏感期生態(tài)需
水量，提高流量過程滿足程度，改善河道及河口生
態(tài)環(huán)境。
(3)建立河流生態(tài)流量預(yù)警管理制度，實行河
流生態(tài)用水危機管理，對生態(tài)流量的滿足程度進行
不同等級的預(yù)警。當(dāng)枯水期河流流量低于最小生態(tài)
流量時，取水管理進入應(yīng)急狀態(tài)，采用限制取水
量，應(yīng)急調(diào)度等措施保障各流域生態(tài)需水。
(4)加強水功能區(qū)管理，有效實施入河污染物
總量控制，加大各流域點源和非點源污染控制力
度，對富營養(yǎng)化嚴(yán)重的湖庫采取污染源治理和生態(tài)
修復(fù)工程等防治措施，逐步改善生態(tài)保護重點河段
水環(huán)境質(zhì)量，滿足生態(tài)用水水質(zhì)要求。
(5)限制及節(jié)約用水措施。分析河道外社會經(jīng)
濟發(fā)展合理需水量，確定用水上限，限制上游取
水；大力發(fā)展中水回用；優(yōu)化用水過程、進行節(jié)水
改造；實行雨污分流，加強雨水收集利用。
(6)監(jiān)控體系保障。由相關(guān)管理部門對各河流
安排管理人員，對各主要控制斷面、調(diào)度梯級設(shè)置
流量監(jiān)控設(shè)施，定期監(jiān)測生態(tài)流量下放的相關(guān)數(shù)
據(jù)。制定限制取水管理辦法、河段巡查制度、生態(tài)
流量預(yù)警機制，當(dāng)斷面生態(tài)流量接近或低于控制值
時對上游取用水進行嚴(yán)格控制管理。
參考文獻：
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施研究[J]．人民珠江，2013，34(S1)：18—20．
[2]常福宣，張洲英，陳進，徐楊．長江流域河道生態(tài)環(huán)
境需水滿足程度研究[J]．長江科學(xué)院院報，2009，26
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[3]劉凌，董增川，崔廣柏，鄭孝宇．內(nèi)陸河流生態(tài)環(huán)境需
水量定量研究[J]．湖泊科學(xué)，2002，14(1)：25．31．
[4]蔡志國，王光謙，魏加華，等．塔里木河流域水量調(diào)度方
法研究[J]．人民黃河，2006，28(1)：29．31．
[5]倪晉仁，崔樹彬，李天宏，金玲．論河流生態(tài)環(huán)境需水
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