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2013年環(huán)評(píng)師環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)方法精講12

發(fā)表時(shí)間:2012/5/30 9:26:48 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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⑴河道水流形態(tài)的基本分類

①恒定均勻流。非感潮河道,且在平水或枯水期,河道均勻,流動(dòng)可視為恒定均勻流。基本方程為:

v=C(Ri)½,Q=v·A式中:v—斷面平均流速,m/s;C—謝才系數(shù),常用(1/n)R?表示,n為河床糙率;R—水力半徑(過(guò)水?dāng)嗝娣e與濕周之比),m;i—水面坡降或底坡;Q—流量,m3/s ;A—過(guò)水?dāng)嗝婷娣e,m2。

②非恒定流河道非恒定流常用一維圣維南方程描述。河道有側(cè)向入流時(shí),基本方程為:

B—河道水面寬度,m; —相應(yīng)于某一高程z斷面沿程變化;z—河底高程,m;Sf—沿程摩阻坡度; t—時(shí)間;q—單位河長(zhǎng)側(cè)向入流;vq—側(cè)向入流流速沿主流方向上的分量,m/s。

⑵設(shè)計(jì)年最枯時(shí)段流量:枯水流量的選擇一般分為兩種情況:①固定時(shí)段選樣,每年選樣的起止時(shí)間是一定的;②浮動(dòng)時(shí)段選樣,每年選樣的時(shí)間是不固定的,適用于推求短時(shí)段(如<30d)設(shè)計(jì)枯水流量時(shí)。

⑶河流斷面流速計(jì)算。①實(shí)測(cè)流量資料多,繪制水位—流量,水位—面積,水位—流速關(guān)系曲線,由設(shè)計(jì)流量推求相應(yīng)的斷面平均流速。②實(shí)測(cè)流量資料較少時(shí),通過(guò)水力學(xué)公式計(jì)算。③用公式計(jì)算:

有足夠?qū)崪y(cè)資料的計(jì)算公式: 經(jīng)驗(yàn)公式: 式中ν、Q、A意義同上;B—河寬;h—平均水深;α﹑β、γ、Δ—經(jīng)驗(yàn)參數(shù),由實(shí)測(cè)資料確定。

⑷河流水體混合是流動(dòng)水體單元相互摻混的過(guò)程,包括:分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切離散等分散過(guò)程及其聯(lián)合作用。 表 水體混合過(guò)程(重點(diǎn))

水體混合過(guò)程
定義
      
分子
擴(kuò)散
流體中由于隨機(jī)分子運(yùn)動(dòng)引起質(zhì)點(diǎn)分散現(xiàn)象(即由于物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生擴(kuò)散)
    式中,c為濃度;Pxi為xi方向上的分子擴(kuò)散通量;
Dm為分子擴(kuò)散系數(shù);x河流水體流向
紊動(dòng)
擴(kuò)散
流體中由水流脈動(dòng)引起質(zhì)點(diǎn)分散現(xiàn)象
式中,Pxi為xi方向上的紊動(dòng)擴(kuò)散通量; ?為脈動(dòng)平均濃度;c,uxi為脈動(dòng)濃度值及各向脈動(dòng)流速值;Dt為紊動(dòng)擴(kuò)散系數(shù)
剪切
離散
由于脈動(dòng)平均流速在空間分布不均勻引起分散現(xiàn)象
式中,Px為斷面離散通量; 表示斷面各點(diǎn)值與斷面均值之差;DL為離散系數(shù);斷面各點(diǎn)流速與斷面均值之差,斷面各點(diǎn)濃度與斷面均值之差
混合
泛指分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切離散等各類分散過(guò)程其聯(lián)合產(chǎn)生過(guò)程
My=0.6(1±0.5)hu式中,My為橫向混合系數(shù),m2/s;h為平均水深,m;u*為摩阻流速,(ghi)½,m/s??v向離散系數(shù)Fischer公式:DL=0.011u2B2/hu* 式中,u為斷面平均流速;B為河寬

2.湖泊、水庫(kù)的環(huán)境水文特征

①湖泊、水庫(kù)的水量平衡關(guān)系式:W入=W出+W損±?W

W入—湖(庫(kù))的時(shí)段來(lái)水總量,包括湖庫(kù)面降水量,水汽凝結(jié)量,入湖庫(kù)地表徑流與地下徑流;W出—湖(庫(kù))的時(shí)段內(nèi)出水量,包括出湖庫(kù)地表徑流與地下徑流與工農(nóng)業(yè)及生活用水量等;W損—時(shí)段內(nèi)湖(庫(kù))的水面蒸發(fā)與滲漏等損失總量;?W—時(shí)段內(nèi)湖(庫(kù))蓄水量的增減值。

②湖泊、水庫(kù)的動(dòng)力特征。湖流:湖、庫(kù)水在水力坡度力、密度梯度力、風(fēng)力等作用下產(chǎn)生沿一定方向的流動(dòng)。按成因,可分為風(fēng)成流、梯度流、慣性流和混合流。

湖流環(huán)狀流動(dòng)可分為水平環(huán)流、垂直環(huán)流和蘭米爾環(huán)流(在表層形成的螺旋形流動(dòng))。湖水混合:湖、庫(kù)水混合的方式分為紊動(dòng)混合(由風(fēng)力和水力坡度作用產(chǎn)生)和對(duì)流混合(由湖水密度差異引起)。

波浪:湖泊中的波浪主要是由風(fēng)引起的,又稱為風(fēng)浪。波漾:湖、庫(kù)中水位有節(jié)奏的升降變化,稱為波漾或定振波。

③水溫(較明顯的季節(jié)性與垂直變化)。容積和水深較小的湖泊,沒(méi)有溫度垂直分層。容積和水深較大的湖泊或水庫(kù),水溫呈垂向分層。水溫垂向分布有三個(gè)層次,上層溫度較高,下層溫度較低,中間稱為溫躍層。

湖(庫(kù))水溫是否分層,比較簡(jiǎn)單的而常用的是通過(guò)湖(庫(kù))水替換的次數(shù)指標(biāo)α和β經(jīng)驗(yàn)性標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判別。α=年總?cè)肓髁?湖庫(kù)總?cè)莘e;β=一次洪水總量/湖庫(kù)總?cè)莘e。當(dāng)α<10,認(rèn)為湖(庫(kù))為穩(wěn)定分層型;當(dāng)α>20,認(rèn)為湖(庫(kù))為混合型。

最簡(jiǎn)單經(jīng)驗(yàn)判別法,即以湖泊、水庫(kù)的平均水深H>10m時(shí),認(rèn)為下層水常不受上層影響而保持一定的溫度,此種為分層型;反之若H≤10m,湖泊、水庫(kù)可能是混合型。

常用水文特征值的獲取方法:收集資料法、實(shí)測(cè)法和公式計(jì)算法。首先應(yīng)向有關(guān)的水文測(cè)量和水質(zhì)監(jiān)測(cè)等部門收集現(xiàn)有資料,當(dāng)資料不足時(shí),應(yīng)進(jìn)行一定的水文調(diào)查和水質(zhì)調(diào)查,特別需進(jìn)行與水質(zhì)調(diào)查同步的水文測(cè)量。

一般情況,水文調(diào)查與水文測(cè)量在枯水期進(jìn)行,必要時(shí),其他時(shí)期可進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查。水文測(cè)量的內(nèi)容與擬采用的EI預(yù)測(cè)方法密切相關(guān)。

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