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2013年環(huán)評師環(huán)境影響評價技術(shù)方法精講12

發(fā)表時間:2012/5/30 9:26:48 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點擊關(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(過水斷面積與濕周之比),m;i—水面坡降或底坡;Q—流量,m3/s ;A—過水斷面面積,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,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—時間;q—單位河長側(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)計年最枯時段流量:枯水流量的選擇一般分為兩種情況:①固定時段選樣,每年選樣的起止時間是一定的;②浮動時段選樣,每年選樣的時間是不固定的,適用于推求短時段(如<30d)設(shè)計枯水流量時。

⑶河流斷面流速計算。①實測流量資料多,繪制水位—流量,水位—面積,水位—流速關(guān)系曲線,由設(shè)計流量推求相應(yīng)的斷面平均流速。②實測流量資料較少時,通過水力學(xué)公式計算。③用公式計算:

有足夠?qū)崪y資料的計算公式: 經(jīng)驗公式: 式中ν、Q、A意義同上;B—河寬;h—平均水深;α﹑β、γ、Δ—經(jīng)驗參數(shù),由實測資料確定。

⑷河流水體混合是流動水體單元相互摻混的過程,包括:分子擴散、紊動擴散、剪切離散等分散過程及其聯(lián)合作用。 表 水體混合過程(重點)

水體混合過程
定義
      
分子
擴散
流體中由于隨機分子運動引起質(zhì)點分散現(xiàn)象(即由于物質(zhì)分子熱運動而產(chǎn)生擴散)
    式中,c為濃度;Pxi為xi方向上的分子擴散通量
Dm為分子擴散系數(shù);x河流水體流向
紊動
擴散
流體中由水流脈動引起質(zhì)點分散現(xiàn)象
式中,Pxi為xi方向上的紊動擴散通量; ?為脈動平均濃度;c,uxi為脈動濃度值及各向脈動流速值;Dt為紊動擴散系數(shù)
剪切
離散
由于脈動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; 表示斷面各點值與斷面均值之差;DL為離散系數(shù);斷面各點流速與斷面均值之差,斷面各點濃度與斷面均值之差
混合
泛指分子擴散紊動擴散剪切離散等各類分散過程其聯(lián)合產(chǎn)生過程
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。縱向離散系數(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、水庫的環(huán)境水文特征

①湖泊、水庫的水量平衡關(guān)系式:W入=W出+W損±?W

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

②湖泊、水庫的動力特征。湖流:湖、庫水在水力坡度力、密度梯度力、風(fēng)力等作用下產(chǎn)生沿一定方向的流動。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)。湖水混合:湖、庫水混合的方式分為紊動混合(由風(fēng)力和水力坡度作用產(chǎn)生)和對流混合(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,沒有溫度垂直分層。容積和水深較大的湖泊或水庫,水溫呈垂向分層。水溫垂向分布有三個層次,上層溫度較高,下層溫度較低,中間稱為溫躍層。

湖(庫)水溫是否分層,比較簡單的而常用的是通過湖(庫)水替換的次數(shù)指標α和β經(jīng)驗性標準來判別。α=年總?cè)肓髁?湖庫總?cè)莘e;β=一次洪水總量/湖庫總?cè)莘e。當α<10,認為湖(庫)為穩(wěn)定分層型;當α>20,認為湖(庫)為混合型。

最簡單經(jīng)驗判別法,即以湖泊、水庫的平均水深H>10m時,認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、水庫可能是混合型。

常用水文特征值的獲取方法:收集資料法、實測法和公式計算法。首先應(yīng)向有關(guān)的水文測量和水質(zhì)監(jiān)測等部門收集現(xiàn)有資料,當資料不足時,應(yīng)進行一定的水文調(diào)查和水質(zhì)調(diào)查,特別需進行與水質(zhì)調(diào)查同步的水文測量。

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

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