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随着经济的迅猛发展,人们对水资源的需求量越来越大,使得水量不断减少,水质不断恶化,生态系统遭到破坏,从而影响了人们的生活质量,阻碍了经济的持续发展,区域生态安全受到威胁。生态环境需水问题研究对于改善区域生态系统状况,促进地区人与自然和谐相处有重要的意义。
在概述国内外对生态环境需水研究的基础上,区分了“生态需水”、“环境需水”、“生态环境需水”等概念,提出了生态环境需水研究应该把生态问题与环境问题研究相结合,把二者作为一个整体研究。
对生态环境需水研究的范畴进行了阐述,分析了生态环境需水的特点,指出它有“时空尺度特性”、“阈值特性”。在分析了基本概念之后,对河流生态环境需水计算进行了分析,提出了需水各组成部分的计算方法。
针对城市感潮河段生态环境破坏的主要原因是水体污染严重,水质恶化的特点,提出了相应的生态环境需水计算方法。考虑未来水污染治理强度加大,水质得到改善后需水的变化情况,对生态环境需水进行了敏感性分析,阐述了进行敏感性分析的必要性:受人类活动影响强烈区域的生态环境需水具有动态性、可控制性特点;水资源的稀缺性。
对研究河段生态环境需水量进行了计算。从水体稀释、自净需水,维持水体盐度平衡需水,河流输沙需水等三个方面对深圳河感潮河段满足设定功能要求的生态环境需水量进行了分析计算。并就需水对污水处理率、潮汐大小、污水厂尾水处置、补水水质的敏感性进行了分析,最终分析得到研究河段合理的生态环境需水:计算水体稀释、自净需水时得到两个满足此项需水的不同组合,即:(1)、加大污水收集、处理力度,使污水处理率达到85%,污水处理厂尾水水质执行一级A标准(BOD5为10mg/L),补水水质BOD5设为4mg/L,此时需补水为22.6m3/s;(2)、在(1)的基础上,提高污水厂尾水水质标准,对尾水进行深度处理,使尾水BOD5达到4mg/L,此时补水将减少为14.7m3/s。计算得到的水体盐度平衡需水为28.7m3/s。研究河段含沙量较小,输沙需水量较小,当前两者需水要求满足时此项需水自然得到满足。根据需水最大化原则,考虑需水在经济上的合理性、技术上的可行性,本文认为研究河段的生态环境需水为28.7m3/s。
因研究河段生态环境需水要通过补水来满足,从节约利用有限水资源的角度考虑了不同水文年为满足生态环境需水需从外流域引调的水量。为水资源合理配置提供科学依据。