水電水利建設(shè)項(xiàng)目河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設(shè)施環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)指南

環(huán)評函〔2023〕4號關(guān)于印發(fā)《水電水利建設(shè)工程河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設(shè)施環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)指南〔試行〕》的函各有關(guān)單位：境影響評價(jià)技術(shù)指南〔試行〕》印發(fā)給你們，請參照執(zhí)行。附件：水電水利建設(shè)工程河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設(shè)施環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)指南〔試行〕2022年一月十三日主題詞：環(huán)保水電水利環(huán)評技術(shù)指南函2023116附件：水電水利建設(shè)工程河道生態(tài)用水、低溫水〕一、河道生態(tài)用水量環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)指南河道外植被生態(tài)需水量計(jì)算1、直接計(jì)算法供水條件下的需水定額。2、間接計(jì)算法在非充分澆灌條件下或水分缺乏時(shí)，承受改進(jìn)的彭曼公式。ET=ET0×Kc×f(s)育階段而異，生育初期和末期較小，中期較大，接近或大于，通過試驗(yàn)取得；f(s)為土壤影響因素。θ為實(shí)際平均土壤含水率，旱地為占田間持水率百分?jǐn)?shù)，%；θc1；α為閱歷系數(shù)，一般為～。3、河道外植被生態(tài)需水量計(jì)算適用范圍于我國對植物生態(tài)需水量計(jì)算方法爭論比較薄弱的地區(qū)及對植被的耗水定額難測定狀況?！捕尘S持水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定所需水量生態(tài)水力學(xué)法。1、水文學(xué)法TennantTennant①計(jì)算方法依據(jù)水文資料以年平均徑流量百分?jǐn)?shù)來描述河道內(nèi)流量狀態(tài)。②保護(hù)目標(biāo)生命形式。③計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)1保護(hù)魚類、野生動(dòng)物、消遣和有關(guān)環(huán)境資源的河流流量狀況(10～3(4～9泛濫或最大200(48—72／小時(shí))最正確范圍60～10060～100很好4060好3050良好2040一般或較差1030差或最小10100～100～10④根本要求流量標(biāo)準(zhǔn)，使調(diào)整后的流量符合當(dāng)?shù)睾恿鳡顩r。出年內(nèi)下泄流量過程線，與水生生物生境要求相符合。⑤適用條件作為河流進(jìn)展最初目標(biāo)治理、戰(zhàn)略性治理方法使用。最小月平均徑流法①計(jì)算方法以最小月平均實(shí)測徑流量的多年平均值作為河流根本生態(tài)環(huán)境需水量，即：式中：Wb108m3；Qijijm3/s；n，T算系數(shù)，值為×106s。②假設(shè)條件在該水量下，可滿足下游需水要求，保證河道不斷流。③適用范圍2、水力學(xué)法水力學(xué)法是以棲息地保護(hù)類型的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的模型，主要有基于水力學(xué)參數(shù)提出的濕周法及R2-CROSS法。濕周法①計(jì)算方法〔2〕確定河道推舉流量值。12②制約條件隨時(shí)間變化的河道，沒有穩(wěn)定的濕周流量關(guān)系曲線，也沒有固定的增長變化點(diǎn)。③適用范圍適用于河床外形穩(wěn)定的寬淺矩形和拋物線型河道。R2-CROSS①計(jì)算方法其中：濕周率指某一過水?dāng)嗝嬖谀骋涣髁繒r(shí)的濕周占多年平均流量滿濕周的百分比。②計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)2R2-Cross河寬(m)(m)m／s)～50～～50～～50～60～～≥70③限制條件不能確定季節(jié)性河流的流量。計(jì)算結(jié)果受所選斷面影響較大。標(biāo)準(zhǔn)單一：三角形河道與寬淺型河道水力參數(shù)承受同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。18m～30m。④適用范圍3、組合法〔水文—生物分析法〕計(jì)算方法學(xué)、溫度)的關(guān)系，來推斷生物對河流流量的需求及流量變化對生物種群的影響。爭論對象適用條件4、生境模擬法計(jì)算方法依據(jù)指示物種所需的水力條件的模擬，確定河流流量。假設(shè)水深、流速、基質(zhì)和掩蓋物是流量變化對物種數(shù)量和分布造成影響的主要因素。調(diào)查分析指示物種對水深、流速等的適宜要求，繪制水深、流速等環(huán)境(Sh)、流速喜好度(Sv)、基質(zhì)喜好度(Ss)、河面掩蓋喜好度(Sc)。依據(jù)以下公式計(jì)算每個(gè)斷面、每個(gè)指示物種的權(quán)重可利用面積(WUAAiｗ，長度為兩個(gè)相鄰斷面距離的陰影局部的水平面積。ＷＵＡ=WUAWUAWUA適用條件5、綜合法計(jì)算方法群落之間的關(guān)系。限制條件資源消耗大，時(shí)間長，一般至少需要2年時(shí)間。適用范圍6、生態(tài)水力學(xué)法計(jì)算方法〔4〕，一是河道水生生～三維水力模擬，計(jì)算不同流量時(shí)爭論河段內(nèi)各水力生境參數(shù)值的變化狀況。分析一、二生態(tài)基流量。指標(biāo)體系枯水期指標(biāo)體系：造成的失誤。②水面面積：統(tǒng)計(jì)不同流量狀況下水面面積大小及占枯水期多年平均流量狀況下水面面積的百分比?？偤佣伍L度百分比。統(tǒng)計(jì)不同流量時(shí)淺灘及深潭的個(gè)數(shù)。年內(nèi)變化指標(biāo)體系：④水溫：各月水溫沿程變化圖，在消滅極端水溫?cái)嗝嫣帲谐霾煌髁繝顩r下各月水溫值。⑤典型斷面水深等水力生境參數(shù)年內(nèi)變化：在有較大支溝匯入斷面，比較水力生境參數(shù)的年內(nèi)變化。指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)平均水深≥95%平均速度≥s95%水面寬度≥30m95%濕周率≥50%95%過水?dāng)嗝婷娣e≥30m295%水面面積≥70%生境形態(tài)指標(biāo)概念界定≥1m/s20%。s～1m/s緩流平均流速≤s深潭最大水深≥10m個(gè)數(shù)無較大變化淺適用條件適用于大中型河流內(nèi)的水生生物生態(tài)流量的計(jì)算。對中型河流，上述標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低。維持河流水環(huán)境質(zhì)量的最小稀釋凈化水量1、7Q102、穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型式為：對潮汐河段和河網(wǎng)化河段，污染物允許排放量的公式為：對整個(gè)河段，總允許納污量W等于各河段允許納污量Wi之和。m3/s；C0mg/L；Km/s；Excm2/s。3、環(huán)境功能設(shè)定法依據(jù)河流水質(zhì)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放濃度，推算滿足河流稀釋、自凈等環(huán)境功能所需水量的方法。將河流(河段)劃分為i個(gè)小段，將每一小段看作一個(gè)閉合匯水區(qū)，依據(jù)水量平衡法及水質(zhì)模型，計(jì)算每Qvi必需同時(shí)滿足以下方程：式中：λ為河流稀釋系數(shù)；QwiiQni(p)為不同水p0=90%、p0=80%等)下，i河道流量?！菜摹澈拥纼?nèi)輸沙需水量式中：Wi，m3；Si，m3；cijijm3；n計(jì)年數(shù)。〔五〕河道蒸發(fā)需水量平均蓄水水面面積，m2；Pm。二、低溫水環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)指南水庫水溫構(gòu)造的判別方法1、參數(shù)α—β判別法判別式如下：當(dāng)α<10當(dāng)α>20β>1但假設(shè)β<時(shí)，洪水對水庫水溫的分布構(gòu)造沒有影響。2、NortonFd=(LG/HV)(gG)-1/2L、H、V；Qg〔10－31/m〕。Fd<時(shí)為穩(wěn)定分層型；<Fd<時(shí)為弱分層型或混合型；Fd>時(shí)為完全混合型。3、水庫寬深比判別法R＝B/HB；HH>15m，R>30R<30水庫垂向水溫估算方法1、類比法；并保證水庫工程參數(shù)、水溫構(gòu)造類型等相像；同時(shí)，參證水庫還要有較好的水溫分布資料。2、中國水科院方法變溫層水溫及庫底水溫三局部組成。當(dāng)確定了庫表和庫底水溫后，可以用該曲線公式推算水庫不同深度處的年平均水溫分布。計(jì)算公式為：y〔℃〕；—庫底穩(wěn)定低溫水層的溫度〔℃〕；—溫躍層厚度〔m〕；—多年平均庫表水溫與庫底水溫的差值〔℃〕。53、水科院朱伯芳公式溫度變幅以外表為最大，隨著水深增加，變幅漸漸減小；〔2〕與氣溫變化比較，水溫變化有滯后現(xiàn)象，相〔31985年朱伯芳提出了不同深度的月平均庫水溫變化可近似用余弦函數(shù)表示：〔m〕；—時(shí)間〔月〕；yτ時(shí)的溫度〔℃〕；—水深y處的年平均溫度〔℃〕；—水深y處的溫度年變幅〔℃〕；—水溫與氣溫變化的相位差〔月〕；P〔12〕。y5。圍也相對廣泛。4、東勘院計(jì)算方法的方法。計(jì)算公式如下：，〔4-1〕，，。〔4-2〕T0—水庫外表月平均水溫〔℃〕；y—水深〔m〕；m—月份，1，2，3，……12；Tb—水庫底部月平均水溫〔℃〕；對于分層型水庫各月庫底水溫與其年平均值差異很小，可用年平均值代替；對于過渡型和混合型水庫，各月庫底水溫可用〔4-2〕式計(jì)算，該式適用于23?～44?NN大壩所在的緯度，可通過查表獲得，見《水利水電工程水文計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》?？捎蓺鉁?水溫相關(guān)法或緯度-水溫相關(guān)法推算。該方法適用于庫容系數(shù)=調(diào)整庫容/年徑流量＞1對于庫容系數(shù)≤15、年平均水溫的估算方法的年平均水溫。水庫表層年平均水溫T表估算方法①氣溫與水溫相關(guān)法氣溫與水溫之間有良好的相關(guān)性?？梢罁?jù)實(shí)測資料建立兩者之間的相關(guān)圖，然后由氣溫推算出水庫表層水16水溫的相關(guān)關(guān)系圖。依據(jù)相關(guān)圖用各梯級電站壩址和水庫區(qū)的多年平均氣溫得到相應(yīng)水庫的表層年平均水溫。②緯度與水庫表層水溫相關(guān)法水庫的實(shí)測資料，供給了水庫表層年平均水溫與地理緯度的相關(guān)圖。③來水熱量平衡法水溫推算水庫表層水溫。即：T表—水庫表層水溫〔℃〕；〔m3/s〕；〔℃〕。④朱伯芳公式對于一般地區(qū)〔10～20℃〕和炎熱地區(qū)〔年平均氣溫20℃以上〕，這些地區(qū)冬季不結(jié)冰，外表年平均水溫可按下式計(jì)算：T=T△bT〔℃〕；△b=2～4℃，炎熱地區(qū)△b=0～4℃。對于嚴(yán)寒地區(qū)〔10℃以下〕，承受以下公式：T〔℃〕；Tii0℃時(shí)，Ti0℃。水庫底層年平均水溫T底估算方法①相關(guān)法素相關(guān)圖?？梢猿惺茉搱D查出擬建水庫的庫底年平均水溫。②閱歷估算法T(T12+T1+T2)/3。T21212建議承受的庫底年平均水溫表〔東北〕〔華北、西北〕〔華東、華中、西南〕〔華南〕T〔℃〕4～66～77～1010～12Ty=0ΔT0=TTΔT〔y〕/ΔT0分析，得到以下關(guān)系式：c=(T-bg)/(1-g),g=式中，b=TH—水庫深度〔m〕。法，估算壩前水域垂向溫度分布。水庫垂向水溫順下泄水溫?cái)?shù)學(xué)模擬方法1、水庫垂向一維水溫?cái)?shù)學(xué)模型2060〔WRE，Inc〕OrlobSelna〔MIT〕的Huber和Harleman，分別獨(dú)立地提出了各自的深分層蓄水體溫度變化的垂向一維數(shù)學(xué)模型，即WRE模型和MIT模型70〔或總能量模型們從能量的觀點(diǎn)動(dòng)身，以風(fēng)摻混產(chǎn)生的紊動(dòng)動(dòng)能和水體勢能的轉(zhuǎn)化來說明垂向水溫構(gòu)造的變化，初步解決了風(fēng)力混合問題。模型方程建立起熱量平衡方程：式中，T〔℃〕為單元層溫度；Ti〔℃〕為入流溫度；A〔m2〕為單元層水平面面積；B〔m〕為單元層平均在庫表存在水氣界面的熱交換，表層單元的熱量平衡方程為：V〔m3〕為單元層體積；TQv〔℃〕Qv,N-1Qv,N-1>0〔向上〕，TQv=TN-1，Qv,N-1<0〔向下〕，TQv=TN?？紤]水庫入流、出流的影響，水面熱交換，各層之間的熱量對流傳導(dǎo)、風(fēng)的影響等。垂向一維模型適用條件垂向一維水溫模型綜合考慮了水庫入流、出流、風(fēng)的摻混及水面熱交換對水庫水溫分層構(gòu)造的影響，其等溫層水平假定也得到很多實(shí)測資料的驗(yàn)證，在準(zhǔn)確率定其計(jì)算參數(shù)的狀況下能得到較好的模擬效果。但一維集中模型〔即WRE、MIT〕對水庫中的混合過程特別是表層混合描述得不充分?；旌蠈幽Ｐ蛯τ陲L(fēng)力引起的外表水體摻混進(jìn)展了改進(jìn)。垂向一維模型無視了各變量〔流速、溫度〕在縱向上的變化，這對于庫區(qū)較長、縱向變化明顯的水庫不適合。而且垂向一維模型是依據(jù)閱歷公式計(jì)算的入庫和出庫流速分布，再由質(zhì)量和熱量平衡來打算垂向上的對流和熱交換，這種閱歷方法無視了動(dòng)量在縱向和垂向上的輸運(yùn)變化過程，其流速與實(shí)際流速分布差異很大，應(yīng)用于有大流量出入的水庫將引起較大的誤差。另一方面一維模型的計(jì)算結(jié)果都對于垂向集中系數(shù)格外敏感，垂向集中系數(shù)與當(dāng)?shù)氐牧魉?、溫度梯度相關(guān)，各種閱歷公式尚不具備一般通用性，流速的誤差也將進(jìn)一步影響垂向集中系數(shù)的準(zhǔn)確性。因此垂向一維模型更適用于縱向尺度較小且流淌相對較緩的湖泊或湖泊型水庫的溫度推測。2、垂向二維水庫溫度模型模型方程①狀態(tài)方程：對于常態(tài)下的水體，可無視壓力變化對密度的影響，密度與溫度的關(guān)系可表示為：對于自然水體，該函數(shù)關(guān)系可近似為它項(xiàng)中不考慮浮力作用。②水動(dòng)力學(xué)模型：k-e在直角坐標(biāo)系下水動(dòng)力學(xué)方程分別為：熱平衡方程：式中是溫度普朗特?cái)?shù)，??；Cp[J/kg·℃]為水的比熱；[W/m2z邊界條件水面熱通量的計(jì)算與垂向一維模型中方法一樣。進(jìn)口邊界的水溫承受庫尾水溫，速度假定為均勻流速，k、ε可分別由入流速度近似計(jì)算H0[m]為進(jìn)口處水深。界。垂向二維溫度模型適用性垂向二維水溫模型能較好地模擬湍浮力流在垂向斷面上的流淌及溫度分層在縱向上的形成和進(jìn)展過程，以垂向水溫集中和交換，可依據(jù)精度要求，可承受常數(shù)或閱歷公式計(jì)算，也可承受動(dòng)態(tài)模擬。由于計(jì)算穩(wěn)定性好，且模型中需率定的參數(shù)少，使得該模型具有良好的工程有用性，對推測有明顯溫度分層的大型深水庫的水溫構(gòu)造及其下泄水溫過程具有良好的精度。用于快速的估算，建議對大型深水庫和一些關(guān)鍵性工程的承受二維模型進(jìn)展模擬。3、三維水溫模型溫度場變化較大，在此區(qū)域可考慮承受三維水溫模型進(jìn)展模擬。模型方程r[kg/m3]為流體密度；t[s]為時(shí)間；U[m/s]分別為平均速度，BH[kg/msk為紊動(dòng)動(dòng)能，為紊動(dòng)頻率。、、、、、SF1、F2y的水力學(xué)參數(shù)來確定。中的其他項(xiàng)中不考慮浮力作用。邊界條件而可以給定分布。三維溫度模型適用性由于全部的紊流問題均為三維問題，因此三維溫度模擬，對于水庫水溫構(gòu)造計(jì)算和下泄水溫計(jì)算，均具有得不夠經(jīng)濟(jì)。但對于要求計(jì)算精度較高的水域范圍，在有條件的狀況下，最好承受三維模型進(jìn)展計(jì)算。算。三、過魚設(shè)施環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)指南多承受過魚設(shè)施來緩解這種現(xiàn)象?！惨弧硣鴥?nèi)外過魚設(shè)施進(jìn)展概況3001662Bearn1920Landmark、比利時(shí)人DenilDeni1938Bonneville壩上建成世界上第一座擁有集魚系統(tǒng)的大規(guī)?，F(xiàn)代化魚梯。以后各國又相繼消滅了升魚機(jī)、魚閘、集魚船18193367208019585040海閘門上開設(shè)過魚窗或過魚閘門，實(shí)施“灌江納苗”。縱觀國內(nèi)外魚道進(jìn)展歷史，魚道進(jìn)展是一個(gè)不斷試驗(yàn)爭論、不斷工程實(shí)踐、不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)、漸漸到達(dá)良好過魚效果的過程?！捕尺^魚設(shè)施類型世界范圍內(nèi)已經(jīng)設(shè)計(jì)建筑了多種過魚設(shè)施，國外有學(xué)者提出如下分類體系：水渠式魚道，如平面式魚道、導(dǎo)墻式魚道、階梯式魚道等；撈揚(yáng)式魚道〔升魚機(jī)式魚道〕；閘門式魚道；特別魚道。已漸成過去。我國的學(xué)者在80年月也提出了如下過魚設(shè)施分類系統(tǒng)：魚梯，如直墻式魚梯、導(dǎo)墻傾斜式魚梯、深導(dǎo)墻式魚梯、池式魚梯、丹尼爾式魚梯等；魚閘〔閘門式魚道〕；升魚機(jī)與索道式魚道；集魚船；特別魚道，如鰻魚梯、浮魚梯、幼香魚魚梯、管道式魚梯、過魚閘窗等。其他因素。幾種主要過魚設(shè)施的構(gòu)造1、過魚閘〔窗〕〔窗〕納入魚、蟹苗種，補(bǔ)充水產(chǎn)資源的方法稱開閘〔窗〕納苗。在長江流域頗為盛行，并有肯定效果。過魚閘〔窗〕的型式有如下幾種：而定,可設(shè)上、下兩個(gè)窗口。人力或機(jī)械啟閉均可。此窗口操作便利，具有進(jìn)水少，納苗多的優(yōu)點(diǎn)。礬閘、陽縣富池閘。該閘適用于水位穩(wěn)定處，水位太高或太低時(shí)均無法使用。2～32、水渠式魚道〔魚梯〕槽式魚道：槽式魚道有斜行導(dǎo)水堤、簡潔槽式、丹尼爾式。槽式魚道是一種上、下游的斜槽，槽內(nèi)沿邊壁或底壁設(shè)置各種形式的加糙部件，以增加水流阻力，減緩流速，便于魚類向上溯游。世界上第一個(gè)丹DenilSalmonOurtheAngleur其目的就是通過一系列的隔板去降低水流，從而到達(dá)讓魚類通過的目的。這些隔板的外形種類很多，能引起水流產(chǎn)生螺旋狀的回流，從而較大地降低水流速度，且始終沿用至今。將水槽分隔成一系列相互溝通的水池，有時(shí)成階梯式。隔板上設(shè)有潛〔底〕孔或溢流孔，或者兩者兼有，以供魚、蟹通行常使上溯魚類延擱太久。3、魚閘時(shí)，閘室內(nèi)水位上升，閘室中的魚群可沿斜井往上游，并通過上閘室的溢水閘游出。6m但容納魚數(shù)量大，并可與船閘并用，造價(jià)低。其缺點(diǎn)是過魚不連續(xù)，僅適用于過魚量不多的樞紐；機(jī)動(dòng)設(shè)備多，修理費(fèi)用大。4、升魚機(jī)敏感度低。升降機(jī)的主要缺點(diǎn)就是它的運(yùn)行及修理的費(fèi)用很高。5、集運(yùn)魚船集運(yùn)魚船即“浮式魚道”，可移動(dòng)位置，適應(yīng)下游流態(tài)變化，移至魚類高度集中的地方誘魚、集魚。集運(yùn)水流通過船身，并用補(bǔ)水機(jī)組使其進(jìn)口流速比河床流速大～s，以誘魚進(jìn)入船內(nèi)，通過驅(qū)魚裝置將魚驅(qū)入緊接其后的運(yùn)魚船，即可通過船閘過