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文档简介

建设项目水资源论证培训第三讲

建设项目地表取水水源论证

胡铁松教授

武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室

Tel13971318150

Email:tshu@

建设项目水资源论证培训水库、湖泊河流水力发电农业灌溉城市供水湿地补水地表取水建设项目水资源论证培训业主提出的地表取用水需求是否合理?业主提出的水量、水质、水位、水温要求能够满足?地表取退水对水资源、水生态及第三者影响如何?存在哪些补偿与保护措施?1地表取水水源论证与其它部分的关系建设项目水资源论证培训2地表取水水源论证要求掌握的知识掌握论证三要素的含义与确定方法掌握地表水可供水量的计算方法掌握地表水水质评价与模拟方法掌握取水口位置合理性分析方法建设项目水资源论证培训水文学:气候变化及人类活动的水文效应分析必备知识水资源学:水利计算、水能规划、水资源合理配置

环境、生态学:水环境质量评价、水功能区划水力学:环境水力学、河流水动力学3地表取水水源论证要求具备的基础知识第3讲主要内容概述资料的三性分析一可供水量分析计算取水口位置合理性分析二三四水质评价五取水可靠性分析六建设项目水资源论证培训1概述论证内容论证的思路1论证三要素23第1节主要内容建设项目水资源论证培训第一节概述一、论证内容水量是否满足业主提出的要求?水质是否满足业主提出的要求?水位是否满足业主提出的要求?取水口位置合理性如何?建设项目水资源论证培训第一节概述地表取水水源论证应该在建设项目所在区域水资源状况、开发利用现状以及取用水合理性分析的基础上进行,应遵循水资源的合理配置、高效利用和有效保护的原则,分析现状和规划水平年取水水源不同保证率的来水量、论证范围内的用水量、可供水量以及水资源供需平衡情况,分析评价取水水源的水质,论证取水口设置的合理性以及取水的可靠性等内容。一、论证内容建设项目水资源论证培训来水量分析需水量预测可供水量计算取水口位置合理性分析取水可靠性分析二、论证思路第一节概述取水水质分析地表水取水水源论证程序图建设项目水资源论证培训三、论证的三要素(分类等级)取水规模;区域的水资源条件或地表水开发利用程度;取水水源所在地或取水许可的管理权限;取水和退水对区域水资源状况以及对第三者的影响范围与程度等。第一节概述建设项目水资源论证培训第一节概述分类指标分类等级一级二级三级开发利用程度*(%)≥3030~10≤10农业用水水量(m3/s)≥2020~3≤3工业取水量(万m3/d)≥2.52.5~1≤1生活取水量(万m3/d)≥1515~5≤5灌区、水库、水闸大型中型小型水力发电工程(装机,MW)≥300300~50≤50取水水源个数或者类型≥321建设项目水资源论证培训三、论证的三要素(工作深度) 根据确定的分类工作等级确定论证工作深度。地表取水分级论证的技术要求见《导则》11页表5.1.2,教材72~75页。第一节概述建设项目水资源论证培训类别分类等级一级二级三级现场查勘及资料收集应进行现场查勘,水文资料系列要求30年以上,并全面分析资料的一致性、代表性和可靠性。用水量资料为最近的5~10年。应进行现场查勘,水文资料系列一般要求30年以上,最低不得少于15年,分析资料的一致性、代表性和可靠性。应收集最近3~5年的用水量资料。宜进行现场查勘,收集实测水文资料、已有成果、用水量资料或者相似流域(地区)的最近1~3年的用水量资料。来水量分析依据实测和调查资料分析计算,确定不同水平年来水量。依据实测资料分析计算,或者在已有水资源评价成果基础上,采用简化方法处理,确定不同水平年来水量。依据实测资料或者类比法分析计算,或者引用已有的成果,确定不同水平年来水量。可供水量计算应充分考虑现有工程和规划工程条件,对不同的工程条件和需水水平进行多方案调节计算,对于具有调节功能的蓄水工程,应进行长系列径流调节计算;对于保证率要求较高的建设项目,应对连续枯水年进行调节计算。应充分考虑现有工程和规划工程条件,对不同的工程条件和需水水平进行典型年多方案调节计算;有条件时可进行多年调节计算。可供水量的计算要说明计算依据和考虑的工程条件,宜进行典型年调节计算。供水可靠性分析应进行供水可靠性分析,要求对各种影响可供水量的因素进行全面评估,并进行风险分析,定量给出规划水平年不同保证率可供水量的可靠程度。应进行供水可靠性分析,要求对各种影响可供水量的因素进行评估,适当考虑供水风险,定量或者定性给出规划水平年可供水量的可靠程度。论述供水可靠性,定性给出规划水平年可供水量的可靠程度。注:实测资料系列须具有一致性,对于受人类活动影响较大的,应进行一致性修正。地表水取水分级论证深度要求建设项目水资源论证培训三、论证的三要素(范围)取水水源论证范围的确定,应综合考虑取水水源地来水情况、现有工程和供水情况、水资源开发利用的程度、水文站网、建设项目取水和退水可能影响水源条件的范围等因素。应充分考虑水量平衡计算的边界条件,来水量分析的集水范围和资料条件等因素。

第一节概述建设项目水资源论证培训三、论证的三要素(范围确定原则)便于水量平衡分析易于与现有成果与资料配套突出重点兼顾一般第一节概述建设项目水资源论证培训 以蓄水工程(水库、湖泊、闸坝等)作为水源地时,一般需考虑蓄水区、来水区和供(用)水区,论证范围应考虑蓄水工程以上流域,论证重点为蓄水工程主要来水控制站以下至蓄水工程出口控制断面的区间作为重点,并应兼顾蓄水工程的用水区和建设项目取水后对其下游和其他用水户的影响范围;第一节概述三、论证的三要素(范围确定)建设项目水资源论证培训取水口建设项目水资源论证培训 直接从河道中取水的,以建设项目取水河段上、下游水量控制断面之间的区间为论证范围,并兼顾废污水排放影响的水功能区和适当考虑上游控制站以上流域。如果区间水资源开发利用程度强,应该考虑过境水资源的分析计算条件。第一节概述三、论证的三要素(范围确定)建设项目水资源论证培训徐楼闸宿县闸团结闸取水口符离集闸灵西闸建设项目水资源论证培训宿州电厂取水水源论证范围确定电厂取水水资源论证范围:地表水为沱河徐楼、萧濉新河符离集闸~新汴河宿县闸区间,其影响范围考虑新汴河宿县闸至团结闸区域。第一节概述判断题:

如果建设项目所在流域没有水文站,那么建设项目取水水源论证范围位于建设项目取水口断面以上的流域范围?问题与讨论建设项目水资源论证培训建设项目水资源论证培训建设项目水资源论证培训番禺水厂取水水源论证范围取水水源论证范围重点为取水区域番禺区境内顺德水道下游河段。由于该范围内的水文特征不仅受制于上游径流,同时也受各口门潮流和网河流的影响。因此,需对相关网河范围内的水文特征进行研究,从而为重点取水水域提供水文边界条件。具体研究范围包括三水以下的北江干流水道、顺德水道、潭洲水道、陈村水道以及沙湾水道等广大网河区。第一节概述建设项目水资源论证培训黄埔电厂取排水口

建设项目水资源论证培训黄埔电厂取水水源论证范围水资源论证的主要范围是:上游中大潮位站(前航道)至浮标厂潮位站(后航道)附近,距电厂取排水口约25km,下游截至倒运海出口附近,距电厂取排水口约15km,总长约40km。第一节概述建设项目水资源论证培训 对于梯级开发的建设项目,包括新建梯级水库、水电站或节制闸和以这类工程作为取水水源的建设项目,应视建设项目取用水对梯级工程调度运用的要求和影响确定论证范围。第一节概述三、论证的三要素(范围确定)建设项目水资源论证培训问题与讨论讨论题:地表取水水源论证与地表水资源评价、水源规划有何不同?2资料三性分析资料代表性资料可靠性1资料一致性23第2节主要内容建设项目水资源论证培训一、论证资料-制定调研计划 进行现场查勘和调研前,应详细了解建设项目的基本情况,对建设项目业主方提出的取水方案进行初步分析,了解取水水源地已做的工作和已有的成果,在此基础上,制定详细的查勘方案和调研计划,明确查勘的目的和任务。针对建设项目的取水规模、用途和对水量水质的要求,提出查勘和现场调研的重点。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训一、现场查勘和调研-调研内容工程的位置、占地情况、水源地工程情况、建设工程与拟定的取水水源地的上下游关系;项目取水口位置、取水方式、高程、取水河段的水流条件和河床稳定情况;项目退水口位置、退水方式、污废水排放口位置、项目取水、退水所在水功能区的现状以及水文气象观测站网情况等。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训一、现场查勘和调研-大用水户 对于取水量较大或取水量占水源地现有供水量比例较大的项目,应向业主详细了解建设项目的取水量、用水量、用水工艺和用水水平等情况,并对现有取水工程和附近较大用水户的情况进行调研,了解水源地的供水水量、水质和保障情况,尤其要了解枯水年和特枯水年的水源状况。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训一、现场查勘和调研-专项调查 当建设项目的取水设计保证率较高时,应对枯水进行专项调查,调查的内容包括取水水源所在河段历年最低水位、最小流量,枯水的起、止时间,枯水期径流的补给来源以及水位、流量的变化情况;历史最枯年和连续枯水年的河段最低水位、最小流量和上游用水情况以及与枯水有关的各种资料。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训二、资料收集(1)已有成果(2)自然地理和社会经济资料(3)水文气象资料(4)水环境与生态(5)水资源开发利用资料(6)建设项目的基本情况(7)其他资料第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-内容 资料系列的代表性、可靠性和一致性检查与分析是确保水资源论证成果质量非常重要的一个环节。参照《中华人民共和国水文条例》《水资源评价导则》《水利水电工程水文计算规范》《水利工程水利计算规范》《水文调查规范》第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-方法 资料“三性”分析的重点是论证范围的径流资料,主要手段是对比(时间域与空间域)分析,通常以长系列降水资料、流域或区域主要水文要素(降水、径流)的统计参数、已有的水资源量和开发利用的成果作为对比的参照资料。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-代表性概念 资料系列的代表性,是指现有资料系列的统计特性能否很好反映总体的统计特性,论证时应对资料系列的代表性作出评价。第二节资料三性分析资料代表性论证径流系列代表性论证洪水系列代表性论证泥沙系列代表性论证代表性论证结论建设项目水资源论证培训建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-代表性评价方法 径流系列的代表性,一般可采用滑动平均、累积平均、差积曲线和方差分析等方法,通过分析系列中丰、平、枯水年和连续枯水段的组成及径流的变化规律,评价其代表性。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-代表性分析实例(1)统计参数的稳定性;(2)长短系列统计参数的对比分析;(3)长短系列不同年型的频次分析;(4)连丰、连枯水年出现情况。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-代表性分析实例汉口站年径流累积均值过程线图汉口站年径流变差系数过程线汉口站年径流差积过程线第一节概述建设项目水资源论证上岗培训石鼓水文站累进平均过程和累进变差过程分析建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-可靠性径流资料,可从上下游水量平衡、径流模数、水位流量关系等方面分析检查;水位资料,从水位观测断面、基准面等方面进行检查核实;用水资料,从资料的来源、统计口径和区域上的用水水平等方面进行检查,分析供、用、耗、排关系,以确保资料正确可靠。建始水文站

第二节资料三性分析可靠性论证结论水文站基本情况测验河段基本情况测验方法与方案合理性资料整编合理性分析建设项目水资源论证培训水文监测资料提供单位基本情况水文基础设施及技术装备配置攀枝花水文站测验河段河床多为岩石或砂卵石组成,抗冲能力强建设项目水资源论证培训攀枝花水文站为一类精度流量站,一类精度泥沙站。从下表可见,攀枝花水文站水位流量关系、泥沙单断沙关系定线精度远远高于规范规定的指标,具有较高的整编定线精度。建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-一致性 资料系列的一致性,是指产生各年水文资料的流域和河道的产流、汇流条件在观测和调查期内无根本变化,如上游修建了水库或发生堤防溃决、河流改道等事件,明显影响资料的一致性时,需将资料换算到统一基础上,使其具有一致性。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训三、资料的“三性”分析-一致性 资料系列的一致性,主要从人类活动影响和下垫面的改变来分析。当流域内人类活动明显影响资料系列的一致性时,需将资料换算或修正到统一的基础上,使其具有一致性,一般要求统一到现状下垫面条件。第二节资料三性分析建设项目水资源论证培训人类活动对于滹沱河流域资料一致性影响建设项目水资源论证培训人类活动对于潮白河流域资料一致性影响建设项目水资源论证培训黄河中游不同区间产流多年变化建设项目水资源论证培训黄河年径流系数的历年变化变点分析表明,黄河流域花园口以上年径流系数的变化以1968年为界,可以分为两个阶段。两个阶段的径流系数分别为0.185和0.168。认为:在气候变化和土地利用土地覆盖变化的影响下,径流系数的变化将导致年径流减少5.6km3,约占多年平均年径流的9%。持续性检验

系列的自相关系数检验、系列秩号自相关系数检验;趋势性检验

Spearman秩次相关检验、Mann-Kendall秩相关检验方法;周期性检验

游程检验、转折点检验第二节资料三性分析三、资料的“三性”分析-一致性持续性检验

序列自相关系数检验该方法以样本自相关系数是否与0有显著差异来检验序列中是否存在持续性。原假设H0:样本一阶自相关系数r1=0(序列无持续性)式中:N为样本长度,r1为样本一阶自相关系数。当N较大时,统计量t渐进服从自由度为df=N-1-2的t分布,取置信度α确定tα,由样本代入上式求出统计量t,若-tα

<t<tα;则接受假设H0,反之拒绝H0序列自相关系数检验实例持续性检验

序列秩号自相关系数检验所谓秩号是指对原系列按大小顺序排列后的序号。原假设H0:秩号一阶自相关系数s1=0(序列无持续性)统计量式中:N为样本长度,s1为样本一阶自相关系数。当N较大时,统计量t渐进服从自由度为df=N-1-2的t分布,取置信度α确定tα,由样本代入上式求出统计量t,若-tα

<t<tα;则接受假设H0,反之拒绝H03可供水量分析来水量分析计算用水量分析计算1可供水量分析计算23第3节主要内容建设项目水资源论证培训一、水平年的确定 根据建设项目提出的实施计划和开始取水的时间,结合水文条件分析和资料的实际情况,确定现状水平年和规划水平年。第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 一般取水源论证时最近的年份,但要避免特枯或特丰水年,以接近于多年平均情况的年份为最好;

一、水平年的确定-现状水平年第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 除考虑建设项目的实施计划外,还应考虑国民经济发展规划、流域或区域水资源规划等的水平年,便于资料的引用和成果的协调一致。如建设项目确实需要,可增加一个特定的规划水平年。一、水平年的确定-规划水平年第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训频率分析应根据建设项目对取水设计保证率要求,选择统计时段和取样方法。常用的统计时段为年、非汛期、月、旬、日、连续最枯3天、7天和15天等;设计频率通常取20%,50%,75%,90%和95%几种。二、频率分析-统计时段与取样方法第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 对电力工程,设计频率通常取97%、校核频率取99%。城镇供水工程设计保证率为95%或97%,取样时段可根据城市规模和重要性确定。灌溉工程设计保证率一般取75%和90%,以灌溉年为统计时段;水电工程设计保证率为90%和95%,按照有无调节工程两种情况确定取样方法与统计时段。二、频率分析-不同类型工程设计保证率第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训

直接从河道取水的,应按照SL278要求进行频率分析,确定设计年径流和设计枯水;根据建设项目对取水设计保证率要求,选择取样时段和取样方法。经验频率应按数学期望公式计算,频率曲线线型一般采用皮尔逊III型或者极值分布,经分析论证也可采用其他线型。变差系数和偏态系数通过适线确定。二、频率分析-计算方法第二节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 当有设计水位要求时,应以水深进行频率计算,当河底高程接近基面零点高程时,可直接采用水位进行频率计算。枯水径流也可采用流量(或水位)历时曲线,即流量(或水位)保证率曲线分析。二、频率分析-历时曲线第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训鲁台子站1950~2001年日平均流量历时曲线建设项目水资源论证培训某站经验频率为97%典型年的日平均水位历时曲线建设项目水资源论证培训三、来水量分析与计算 分析与计算时需明确论证范围来水量计算所考虑的来水流域、水量平衡分析的范围和水量控制断面,说明资料来源和采用的系列,按建设项目取水的保证率要求,确定分析时段和取样方法,分现状水平年和规划水平年计算不同保证率的来水量。第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 现状水平年来水量是指论证范围上游现状工程和实况下垫面条件下的实际来水量。一般情况下,可直接用实测水文资料(流量、水位、降水量)推求;三、来水量分析与计算-现状水平年的来水量第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 当取水断面上、下游均无实测水文站控制时,地表水源来水量可以用流域水文模型、径流系数、地区综合和等值线图等方法推算。另外,也可用水位流量关系,上、下游水文站的实测流量相关法、降雨径流关系以及类比法等其他方法推求。三、来水量分析与计算-现状水平年的来水量第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训参证流域无资料流域无资料区域来水量分析与计算建设项目水资源论证培训流域面积流量标度系数频率降雨量修正地形改正不闭合程度的改正无资料区域来水量分析与计算建设项目水资源论证培训新安江模型结构流程图建设项目水资源论证培训

对于用实测资料推求的来水量,大多数情况能够满足水资源论证的需要。实际工作中,如果分析范围内水资源开发利用程度较高,实测资料系列受人类活动的影响较大,这时需要对径流量进行还原计算,需要对实测资料进行一致性修正。三、来水量分析与计算-还原计算第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训人类活动对于潮白河流域径流量的影响建设项目水资源论证培训海河流域不同年代的径流量变化56-79年80-99年2881775605315602885311770100200300400500600降水量与径流量(mm)56-7980-99年代降水(mm)径流(mm)5602885311770100200300400500600降水量与径流量(mm)56-7980-99年代降水(mm)径流(mm)建设项目水资源论证培训AnnualyearRainySeasonDrySeasonRunoffincu.mRainyDry黄河流域50年径流量的历年变化建设项目水资源论证培训还原计算是把受人类活动影响的实测径流量还原到近似于天然状态下的径流量,以保证径流系列具有一致性,便于对河川径流进行分析与统计。还现计算是把无人类活动影响的天然年径流还原到近期下垫面条件下的天然年径流称为还现。三、来水量分析与计算-还原计算第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训还原计算是把受人类活动影响的实测径流量还原到近似于天然状态下的径流量,以保证径流系列具有一致性,便于对河川径流进行分析与统计。方法:水量平衡法、降雨径流相关法、蒸发差值法、水文模拟法(新安江模型)、经验公式法、径流双累积法。三、来水量分析与计算-还原计算第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训三、来水量分析与计算-水量平衡法第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训分别绘制前期和近期降雨径流关系曲线图,选定一个年降雨量值,查出对应的年径流深R1和R2,计算年径流衰减率和修正系数。三、来水量分析与计算-一致性修正第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 就水资源论证而言,规划水平年的来水量可以从两个方面理解,一方面认为随着用水量或实际需水量的增加,势必要减少取水水源的来水量,在论证建设项目不同保证率的可供水量时,需要预测规划水平年来水量;三、来水量分析与计算-规划水平年的来水量第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 直接取用现状经修正的一致性来水量实测系列,考虑到已经修正到现况下垫面条件下的径流系列,在一定时期内下垫面条件不至于有大的变化,只需考虑规划水平年来水流域用水量的增加量,在来水系列中直接减去该增加量,不需要单独预测规划水平年的来水量。三、来水量分析与计算-规划水平年的来水量第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 以建设项目取水水源所在区域历年用水量的变化趋势为依据,分析取水水源来水流域未来用水量的增加量,或用实测径流量变化趋势,直接以减小的百分比来估算规划水平年来水量的减少量。三、来水量分析与计算-规划水平年的来水量第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训规划水平年来水量估算的简化方法建设项目水资源论证培训 颍河阜阳站以上1956~2000年农业、工业和生活多年平均耗水量为10.41亿m3,最大值为21.68亿m3,最小值为0.68亿m3,从不同年代耗水量的变化情况看,90年代最高达到16.41亿m3,50年代最小,仅2.29亿m3,总体上呈增加趋势,进入80年代后增长速度趋于稳定,80年较70年代增加23.2%,90年较80年代增加16.6%,因而可以认为未来10年用水量较现状增加15%左右,最大不会超过20%。三、来水量分析与计算-规划水平年的来水量第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训兰州以上和黄河中游地表水耗水量1956年以来逐年对比情况(刘昌明)建设项目水资源论证培训黄河兰州以上流域耗水量变化 兰州以上,90年代地表水耗水量达到了21.89亿m3,较50、60年代的9.62亿m3增加了12.27亿m3(合50、60年代的1.25倍)。黄河中游,除1958年“大跃进”时耗水量的猛增外,耗水量逐年上升,至80年代中期后平稳上升。90年代的最大地表水耗水量达到了63.32亿m3,较50、60年代的49.54亿m3增加了13.78亿m3。第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训四、论证范围用水量分析用水量分析包括现状用水量和规划用水量;现状用水量主要通过调查和收集的资料估算;规划用水量需要根据社会经济发展指标和统计分析的用水指标进行预测;需水量预测方法可用分项预测法和综合法。第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训生活需水预测(94页)农业需水预测(94页)工业需水预测(95页)建筑业和第三产业需水预测(96页)生态环境需水预测(96页)。四、论证范围用水量预测方法-分项预测法第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训四、论证范围用水量预测方法-分项预测法

需水量可以分为城镇需水量和农村需水量两大项。城镇需水量主要包括:城镇居民生活用水量、城镇范围内的菜田、苗圃等农业用水、城镇范围内工业、建筑业以及第三产业生产用水量、城镇范围内的生态环境用水量等;第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 农村需水量主要包括:农村居民生活用水量、农业(种植业和林牧渔业)用水量、农村工业、建筑业和第三产业生产用水量,以及农村地区生态环境用水量等。也可分为生活用水、农业(种植业和林牧渔业)用水、工业用水和生态环境用水等。四、论证范围用水量预测方法-分项预测法第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训

综合法是相对于分项预测而言的,预测时并不具体到各行各业,而是采用一种简化的或是经综合分析后得出的方法,常用的有人均综合用水量法、趋势法和弹性系数法等。水资源论证工作中,多采用人均综合用水量法。四、论证范围用水量预测方法-综合法第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 该方法是基于经济社会发展的不同水平与用水量的关系,以历年城镇与农村的综合用水水平与经济社会发展水平的调查和统计资料,综合分析不同地区不同经济发展水平条件下的人均综合用水指标,根据国民经济的发展计划预测用水量。四、论证范围用水量预测方法-综合法第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训论证范围用水量预测方法-综合法建设项目水资源论证培训《导则》对于生态需水量的确定,是按照多年平均流量的10%~20%来计算的;水网区、湖泊、水库、闸坝等蓄水工程,可以最小水深控制;季节性河流或干旱地区,应保持现状生态用水量的基础上适度增加,即把保持这些地区的生态环境现状作为最低要求。四、论证范围用水量预测方法-生态需水第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训问题与讨论讨论题1:你觉得生态需水这样考虑存在哪些待完善的地方?建设项目水资源论证培训 生态需水是指维持全球或区域生态系统和谐稳定与修复脆弱生态系统使其形成良性循环,并能最大发挥其有益功能使其提供最大生态服务,达到诸如水热平衡、源汇动态平衡、生态平衡、水土平衡、水沙平衡、水盐平衡等生物、物理、化学平衡,并在单位生态用水提供最大生态服务条件下所需要消耗的最小水量。四、论证范围用水量预测方法-生态需水第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训保护水生生物栖息地的生态需水量;维持河流系统的稀释自净能力所需的水量;维持河流系统水沙平衡所需要的冲沙水量;水面蒸发生态需水量;维持河流系统水盐平衡的入海水量;维持合理的地下水位所必需的入渗补给水量四、论证范围用水量预测方法-河道内生态需水第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训江河断流盐碱化地下水漏斗

水土流失湿地萎缩

生态需水问题建设项目水资源论证培训五、可供水量的分析与计算基本概念影响可供水量的因素单项工程可供水量的计算区域可供水量的计算方法可供水量分析时应注意的问题第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训建设项目水资源论证培训 可供水量是指不同水平年不同来水情况下,通过各项工程设施,在合理开发利用的前提下,能满足一定的水质要求,可供各部门使用的水量。可供水量强调的是不同水平年和不同来水保证率情况下,可提供满足一定水质要求的供水量的数量。五、可供水量的分析与计算-基本概念第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训

地表水资源可利用量是指在可预见的时期内,在统筹考虑河道内生态环境和其它用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施,可供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量。五、可供水量的分析与计算-水资源可利用量第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训问题与讨论讨论题2:

如何扣除不满足水质要求的那部分水量?针对河流水功能区划的水质目标以及保证往下游输水的河道最小流量的要求,评价在河流受到一定程度污染和现状用水条件下,未超过水功能区划水质目标的可用的“剩余的水资源量”?

建设项目水资源论证培训来水条件、需水情况、水质要求、工程条件。五、可供水量的分析与计算-影响因素第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训可供水量影响因素

需水

可供水量来水条件用水条件工程条件水质条件丰、枯、时空分布水质要求工程规模、调蓄能力、运行管理方式、工程配套情况来水保证率建设项目水资源论证培训五、可供水量的分析与计算-可供水量的制约因素丰水地区:受用水及工程条件制约短缺地区:受来水及用水条件影响;一般地区:保证率较低——受用水控制 保证率较高——受来水条件制约中等保证率——受工程设施规模控制

水质条件约束贯穿以上各种情况第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训可引提水量、工程引提能力、用户需水、水量分配方案约束单一引提水工程五、可供水量的分析与计算-单一工程可供水量的计算第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训单一蓄水工程小型水库及塘堰:复蓄系数法大中型水库:采用模拟或者是优化方法使用典型年或者长系列资料进行径流调节计算之后确定可供水量。五、可供水量的分析与计算-单一工程可供水量的计算第三节可供水量分析计算水库调度图是指导水库运行的控制曲线图。它以时间(月、旬)为横坐标以水库水位或蓄水量为纵坐标,由一些控制水库蓄水量和供水量(或电站发电出力)的指示线(调度线),划分出不同的供水区(或发电区),是指导长期调节水库控制运用的主要工具。第三节可供水量分析计算五、可供水量的分析与计算-调度图与调度规则锦凌水库推荐兴利调度图水库供水调度图示意图SOP(StandardOperatingPolicy)限制供水规则建设项目水资源论证培训 一个区域内往往由各种水利工程构成一个或几个供水系统,共同为用户提供水源。计算多用户多水源工程可供水量时必须将这些工程联合引用。五、可供水量的分析与计算-多水源工程可供水量计算第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训五、多水源工程可供水量计算应遵循的原则先使用小工程的水,再使用大工程的水;先用自流水,再用蓄水和提水;先用近水后用远水;先用地表水,再用地下水;先用当地水(含过境水),再用外流域水;统筹兼顾、合理安排、优水优用。第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训五、多用户多水源工程可供水量的计算步骤绘制水资源系统网络图;确定径流调节计算方法(模拟技术、优化技术、大系统分解协调技术等);计算可供水量。第三节可供水量分析计算CascadereservoirsinlowerJinshaRiverJingjiangreachThreeGorgesdamChuanjiangmainstreamFlooddiversionarea建设项目水资源论证上岗培训建设项目水资源论证培训判断题:

两个库容不同的水库给一个用水户供水,小水库作为被补偿水库先供水,剩下的由补偿水库供水?问题与讨论水库群调度规则的表述形式总供水量确定规则(供多少水?)供水任务分配规则(各水库供多少?)水库供水启动条件与停止标准(什么条件下开始供水?)调度规则建模方法(结构化、参数化)调度规则模型求解多水源多用水户工程可供水量计算零方案2000年可供水量分布图建设项目水资源论证培训网河区内汊口节点是相关支流汇入或流出点,汊口点水流要满足流量与水位连接条件讨论题第三节可供水量分析计算建设项目水资源论证培训 论证的内容除来水量与可供水量分析论证外,重点分析水资源量时空分布改变后对区域水资源利用和第三者的影响,工程运行后水文情势变化对水功能区和生态的影响等,根据影响分析结果,从水资源优化配置和高效利用论证建设项目取用水的合理性。第三节可供水量分析计算六、可供水量的计算-水利水电工程建设项目水资源论证培训 水电站工程水量论证是确定可获得电能的通过水轮机的水量,而不包括通过溢洪道、供水洞、排沙洞等下泄的没有获得电能的水量。水电站工程水资源论证中来水量、可供水量的计算同前所述。第三节可供水量分析计算六、可供水量的计算-水利水电工程建设项目水资源论证培训水电站对于上下游水工程影响及其补偿措施;引水式电站形成厂坝间脱水段的生态基流问题;日调节水电站应考虑上下游水位变化对其规模的影响;大型灌区设置的电站应考虑结合灌溉发季节性电能;调峰电站应该考虑泄流对下游用水、航运和港口影响。第三节可供水量分析计算六、可供水量的计算-水利水电工程建设项目水资源论证培训问题与讨论讨论题:水电站水资源论证工作的重点在哪里?四川省石棉县小水河脱水段建设项目水资源论证培训引水洞引水钢管太平驿引水坝岷江上游脱水段岷江上游脱水段建设项目水资源论证培训古水5、7月份水温(方案五枯水年)调峰电站下游非恒定流计算

一维形式的控制方程描述一维非恒定的控制方程为圣维南方程,即:

连续方程:

动量方程:式中:A为过水断面面积;Q为流量;v为断面平均流速;q为单位长度旁侧入流流量;n为糙率;R为水力半径;z为水位;B为水面宽;g为重力加速度。

三峡葛洲坝水布垭隔河岩高坝洲长江清江问题与讨论讨论题3:某建设项目取水口如图所示,计算其可供水量的难点在哪里???取水口建设项目水资源论证培训分解协调中关联预估法的具体求解过程

构造Lagrange函数L:问题与讨论讨论题4:某建设项目取水口如图所示,计算其可供水量的难点在哪里???取水口4取水口位置合理性分析建设项目水资源论证培训第四节取水口位置的合理性分析本节主要内容取水口位置合理性分析需考虑的因素取水口位置合理性分析分析内容与要求取水口位置合理性分析分析结论取水口位置合理性分析需注意的问题建设项目水资源论证培训一、分析内容与要求 分析内容主要包括取水口河段河床的稳定性分析,新建取水口与现有取水口、排污口的关系以及取水口与所在河段水功能区划的功能及水质目标的关系,取水口布置能否满足取水水量水质要求等。第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训二、需考虑的因素取水河段的水功能区划;取水工程自身的安全性(河床稳定性的影响);取水口附近现有工程的安全性(仅定性描述);取水水量和水质的安全。第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训二、分析内容与要求-河床稳定性分析 对于河床稳定性分析,应根据建设项目业主方提供的有关资料的基础上进行,分析取水河段的冲淤现状淤历年冲淤变化情况,分析方法见《水利水电工程水文计算规范》SDJ214-83。第四节取水口位置的合理性分析西塞山电厂取水设施所在河段上起黄石海观山,下至茅山港,全长约16km,属微弯单一河型建设项目水资源论证培训基本地形条件地层岩性水文地质条件地质构造风化及卸荷岩土物理力学参数二、分析内容与要求-河床稳定性分析第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训为满足取水水量的要求,在设计保证率条件下取水口(或取水头部)应保证有一定的水深,根据取水量及取水口结构设计的要求确定,还应考虑取水口底部距河床的距离。二、分析内容与要求-满足取水水量要求第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训远岸取水头部河床高程近年变化(m)端面1981.61993.91998.92001.102005.8QSK1-1-1.5-0.65.8-1QSK-1.1-0.8-1.24-1QSK2-0.5-0.6-14.3-0.9远岸箱式取水头部高程2.5m,多数年份满足正常工作要求,少数年份不满足取水要求,拟采取疏浚措施。建设项目水资源论证培训进水口取水可靠性分析进水口底板高程确定、进水口平台高程的确定进水口断面、进水口水位分析进水口底板高程1618m,进水口隧洞高度11.8m。进水口河底高程为1620.8m,锦屏二级水库正常蓄水位1646m,死水位1640m,正常蓄水位和死水位情况下水深分别为25.2m和19.2m,水深条件较好能满足电站取到水。

建设项目水资源论证培训进水口引水防沙分析水库运行方式水库泥沙冲淤计算进水口引水防沙措施建设项目水资源论证培训为满足取水水质要求,应对取水口上游河段的入河排污口的位置、排污量和主要污染物等进行分析说明,取水口布设时应避开污染带。二、分析内容与要求-满足取水水质要求第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训取水后对流态影响较大和上游有较大排污口,应该通过模型计算污染物在水体中的扩散规律,分析对其它用水户的影响。

二、分析内容与要求-满足取水水质要求二维水质基本模型第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训二、分析内容与要求-对第三者的影响 取水口位置的安排应对下游及周边用水的影响尽可能小,尽可能不破坏生态环境和便于取水的监督管理。取水后是否影响了污染物在水体中的扩散规律?是否会对其它用水户水质造成不良影响?第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训 结论通常应是‘经分析取水口布设合理’。若取水口布设不合理,需改变取水口位置或另辟水源地的,应说明原因和提出建议。如经分析后,新设取水口在某些情况会因水质恶化不能满足建设项目用水要求,应说明补救措施,并得出有条件的结论,即“如果采取建议的补救措施后,取水口布设合理”的结论。三、分析结论第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训 水资源论证对取水口的合理性分析只是从水量、水质和河床稳定性以及对其他用户的影响方面进行的,不要对超出范围的合理性下结论,如对防洪的影响、对现有建筑物安全的影响等等,至于取水工程的型式、布设方式等已超出水资源论证的范畴。需要注意的问题第四节取水口位置的合理性分析建设项目水资源论证培训掌握取水口位置合理性分析的内容与要求熟悉取水口位置合理性分析需考虑的因素掌握取水口位置合理性分析结论应包括的内容与注意问题。本节基本要求第四节取水口位置的合理性分析5水质评价建设项目水资源论证培训第五节水质评价评价方法评价标准本节主要内容建设项目水资源论证培训 应充分利用已有的污染源和水质监测资料,评价取水水源的水质状况,并根据建设项目对取水水源水质的要求,选取评价时段。水质评价标准执行GB3838和SL395;二、水质评价-评价标准第五节水质评价建设项目水资源论证培训

当取水水源所在水域缺少资料不能满足评价要求时,应开展相应的水质监测和入河污染物监测工作,并把监测报告作为水资源论证报告书的附件。监测标准执行SL219。二、水质评价-评价标准第五节水质评价建设项目水资源论证培训污染源:入河排污口的基本情况、实测或调查的污废水量、主要污染物的来源与浓度、历年的变化情况等;水质:监测断面、取样频次、监测项目、监测机构和历年的监测值和评价结果等。其他:水功能区划、水质保护目标、水污染治理工程、水污染事故和水污染纠纷等调查与分析成果。第五节水质评价二、水质评价-评价标准建设项目水资源论证培训 评价基准年一般与水资源量分析的现状水平年一致,也可根据资料情况与建设项目对水质的要求确定,或取论证时最能反映现状水环境状况的可获得的最新资料年作为基准年。第五节水质评价二、水质评价-基准年建设项目水资源论证培训 评价方法可采用单因子评价或综合评价。按评价标准要求,结合建设项目水资源论证对水质的要求,可以分汛期、非汛期和全年进行评价。第五节水质评价二、水质评价-评价方法建设项目水资源论证培训 污染源的评价标准应根据污染源的来源、接纳污水河段水功能区的类型和水质规划目

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