[发明专利]一种基于水环境视角的河流水资源开发利用率评估方法

说明书

本发明公开了一种基于水环境视角的河流水资源开发利用率评估方法。包括以下步骤：1)分别取水断面取水前后的流量Qsubgt;0/subgt;、Q'subgt;0/subgt;，取水断面取水前污染物浓度Csubgt;0/subgt;，考核断面到取水断面的距离x，集中退水断面到取水断面的距离xsubgt;1/subgt;，集中退水量Qsubgt;退/subgt;，集中退水污染物浓度Csubgt;退/subgt;等资料；2)选择代表性污染物；3)计算取水断面污染物流到下游考核断面的污染物浓度Csubgt;x/subgt;；4)获得改变取水条件对下游考核断面污染物浓度的影响的关系式；5)计算河流水资源合理开发利用率。相对于传统方法，本发明减少了资料需求量和工作量：利用质量守恒和公式变换，消除了一般计算中必须考虑区间汇水和污染物输入的问题，从而大大减少了资料需求和分析工作量；减少资料的需求量可提高计算的可靠性，而工作量的减少则有效提升了工作效率。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体为一种基于水环境视角的河流水资源开发利用率评估方法。

背景技术

河流合理的开发利用率为多少是一个重要而悬而未决的问题。目前流行的40％主要来源于美国从事野生动物保护工作的Tennant应用Montana法(后改称Tennant法)对美国地质调查局(USGS)提供的水文数据进行了分析，根据平均流量来确定保护温水和冷水溪流中的水生生物资源的流量。其依据主要是河流保有60％的多年平均流量可以保障河流大多数生物生长。水环境是河流健康的重要表征维度之一，为了维护河流水环境质量，国家划定了水功能区，实施标准管理。

在河流健康评价研究中，通常包含最小生态流量和水资源开发利用率2个指标，但没有深入地对水资源开发利用率进行讨论和研究，而是直接把10％流量作为最小生态流量，并直接定义不同水资源开发利用率作为评价指标。

发明内容

本发明的目的在于基于以上技术问题，我们提出一种基于水环境视角的河流水资源开发利用率评估方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于水环境视角的河流水资源开发利用率评估方法，包括以下步骤：

1)收集资料：取水断面取水前后的流量Q₀、Q′₀，取水断面取水前污染物浓度C₀，考核断面到取水断面的距离x，集中退水断面到取水断面的距离x₁，集中退水量Q_退，集中退水污染物浓度C_退，取水断面到集中退水断面的沿程退水量Q_q1及污染物浓度C_q1，集中退水断面到下游考核断面的沿程退水量

Q_q2及污染物浓度C_q2，下游考核断面流量Q₂、污染物浓度C₂及水功能区污染物浓度限值C_考核，河道比降i，实测大断面数据A；

2)选择代表性污染物；

3)计算取水断面污染物流到下游考核断面的污染物浓度C_x，具体公式如下：

式中：C_x为取水断面污染物流到下游考核断面的污染物浓度，mg/L；

x为考核断面到取水断面的距离，m；

v为设计流量下河道断面的平均流速，m/s；

C₀为水断面取水前的污染物浓度，mg/L；

K为污染物综合衰减系数，s-1；

4)获得改变取水条件对下游考核断面污染物浓度的影响的关系式：