河流是由河槽和河槽中流动的水构成。足够流动的水是使河流具有生态与环境功能的基础,也是河流功利性功能的基础,同时也是满足人类精神文化生活需要的重要物质条件。因此,保证河流生态与环境功能的关键是有一定的流量,该流量将保证河流有足够流动的水,同时使河流的基本环境功能不致丧失。
对于任一河段,河道内的水量组成见图3.8。
图3.8 河道内水量的组成
根据水量平衡原理,并按照年平均状况计算,则任一河段(i)的河道水量平衡方程可表示为
式中:Qti为任一河段河道中的总水量;Qs 为上游进入i 河段河道中的来水;Qg 为i 河段地下水进入该河段河道的水量;QR 为i 河段降水量;Qb 为i 河段支流汇入的水量;Qw 为i 河段废污水的排入量;Qe 为i 河段河道的水面蒸发损失;Qd 为i 河段河道两岸引用水量;ΔW 为i 河段某一时段始末河道中储水量差值。(www.daowen.com)
该河段中总的地下水来源Q(gt)i应为承接河段外的地下水qi[qi=qgi+q(bg)i,其中qgi为河道上游来的地下水;q(bg)i为支流进入河道的地下水]与河段本身进入河道的地下水±Qgi之和,即
称Q(gt)i 为该河段的地下水来水,也就是该河段河道的基(础)流量。
由此看出,如果要保证河道基本功能不受破坏,就必须同时满足下列3 个条件:①Qti>0,使河流不至于断流;②河道基流量Q(gt)i大于某一给定值,使河槽中具有足够流动的水;③河道中常年流动的总水量(假设为Qn),必须满足该河段的基本生态与环境功能。若令
则把Qvi称为i 河段的河道生态需水量,式(3.3)中Qmi表示i 河段除河道基流外,还表示为满足i 河段一定的河道生态与环境功能要求所必须具有的水量。有3 种情况:①河道基流基本能够满足设定的生态与环境功能要求,此时Qmi=0,在实际中表示生态需水量就等于河道基流量;②河道基流不能够满足设定的生态与环境功能要求,此时Qmi≥0,在实际中表示生态需水量大于河道基流量;③河道基流不但能够满足设定的生态与环境功能要求,且有盈余,此时Qmi≤0,在实际中表示生态需水量小于河道基流量,有一部分基流量可以作为经济用水。
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