為了備考2014年環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師考試，中大網(wǎng)校編輯特別整理了環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師考試科目《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)方法》歷年考試的重點(diǎn)，以備迎接2014年環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師考試。

地表水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)

一、環(huán)境水文與水動(dòng)力特征

1.自然界的水循環(huán)、徑流形成與水體污染

(1)自然界的水循環(huán)。

地球上的水蒸發(fā)為水汽后，經(jīng)上升、輸送、冷卻、凝結(jié)，在適當(dāng)條件下降落到地面，這種不斷的反復(fù)過(guò)程稱(chēng)為水循環(huán)。如果循環(huán)是在海洋與陸地之間進(jìn)行的，稱(chēng) 為大循環(huán);如果循環(huán)是在海洋或陸地內(nèi)部進(jìn)行的，稱(chēng)為小循環(huán)(圖3-14)。人類(lèi)活 動(dòng)可以影響小循環(huán)，例如大量砍伐森林能減少枯季徑流，而且常常是造成沙漠化的主要原因。

由陸地吹向海洋的水氣

(2)徑流形成及河川徑流的表示方法。

降落的雨、雪、雹等通稱(chēng)為降水。一次較大的降雨經(jīng)過(guò)植物的枝葉截留、填充 地面洼地、下滲和蒸發(fā)等損失以后，余下的水經(jīng)坡面漫流(呈片狀流動(dòng))進(jìn)入河網(wǎng)， 再匯入江河，最后流入海洋，這部分水流稱(chēng)為地面徑流。從地表下滲的水在地下流動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后有一部分逐漸滲入河道，這部分水流稱(chēng)為地下徑流。河川徑 流包括地面徑流與地下徑流兩部分。

在徑流形成過(guò)程中，常常將從降雨到徑流形成叫產(chǎn)流階段，把坡面漫流及河網(wǎng) 匯流稱(chēng)為匯流階段。

河流某斷面以上區(qū)域內(nèi)，由降水所產(chǎn)生的地面與地下徑流均通過(guò)該斷面流出 時(shí)，這塊區(qū)域稱(chēng)作流域面積或集水面積。顯然，流域的周界就是分水線(xiàn)，一般可從地形圖上勾繪出來(lái)。

在研究河川徑流的規(guī)律時(shí)，常用以下的徑流表示方法和度量單位。

流量指單位時(shí)間通過(guò)河流某一斷面的水量，單位為m3/s。

徑流總量%指在r時(shí)段內(nèi)通過(guò)河流某一斷面的總水量，艮P:

W=QT (3-1)

常用單位為m3、104m3 (萬(wàn)m3)、108m3 (億m3)等。

徑流深h指將徑流總量平鋪在全流域面積上的水層厚度，單位為mm。

若r以秒計(jì)，T時(shí)段內(nèi)的平均流量0以m3/s計(jì)，流域面積F以km2計(jì)，則徑 流深r的計(jì)算公式為：

Y = H (3-2)

1000F

徑流模數(shù)M:指流域出口斷面流量與流域面積的比值。常用單位為L(zhǎng)/(s.km2), 計(jì)算公式為：

M = (3-3)

F

徑流系數(shù)指某一時(shí)段內(nèi)徑流深與相應(yīng)降雨深P的比值。計(jì)算公式為.?

a = — (3-4)

P

(3)水文現(xiàn)象的變化特點(diǎn)。

水文現(xiàn)象是許多因素綜合作用的結(jié)果，它在時(shí)間和空間上都有很大變化。對(duì)于 河川徑流主要有以下的變化。

①年際變化。一般大江大河多水年比少水年的水量多1?2倍甚至更多，而小河流則多達(dá)4?5倍甚至10倍以上。

②年內(nèi)變化。一般豐水季比枯水季或多水月比少水月多幾倍至幾十倍，而最大日流量比最小日流量大幾百倍甚至幾千倍。

③地區(qū)變化。我國(guó)北方地區(qū)雨季短，年降水量少;南方地區(qū)雨季長(zhǎng)，年降水 量多。一般北方地區(qū)河川徑流在時(shí)間上的變化比南方劇烈。

對(duì)于湖泊來(lái)說(shuō)，由于它與河流關(guān)系密切，所以湖泊水量的變化基本上受河流水量變化的制約。

關(guān)于感潮河段的水文現(xiàn)象，一方面受上游來(lái)水量的影響，另一方面還受潮汐現(xiàn) 象的制約，因此它在時(shí)間上的變化規(guī)律與天然河川徑流有較大的差異。

地球上的水文現(xiàn)象雖然變化多端，但它們均服從確定的或隨機(jī)的兩種基本規(guī) 律。確定規(guī)律主要反映的是物理成因關(guān)系，例如地球的公轉(zhuǎn)導(dǎo)致河川徑流在一年內(nèi)呈有規(guī)律的季節(jié)性交替變化;又如在一個(gè)流域上降了一場(chǎng)大暴雨，必然要產(chǎn)生一場(chǎng) 大洪水等。有些水文現(xiàn)象主要受隨機(jī)因素的支配，而現(xiàn)象的產(chǎn)生是隨機(jī)的，例如一 個(gè)河流斷面上年最大洪峰流量出現(xiàn)的時(shí)間和數(shù)量等，它們服從的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。實(shí)際上絕大多數(shù)水文現(xiàn)象兩種規(guī)律同時(shí)存在，只是程度上不同。

針對(duì)水文現(xiàn)象所存在的基本規(guī)律，構(gòu)成了三種主要研究途徑：成因分析、數(shù)理 統(tǒng)計(jì)與地區(qū)綜合。

2.河流的基本環(huán)境水文與水力學(xué)特征

(1)河道水流形態(tài)的基本分類(lèi)。

由于河道斷面形態(tài)、底坡變化、走向各異，上、下游水邊界條件各異等，河道 中的水流呈現(xiàn)著各種不同的流動(dòng)形態(tài)。按不同的標(biāo)準(zhǔn)，可將河道水流分成不同的類(lèi)型。例如，洪水季節(jié)或上游有電站的不恒定泄流或河道位于感潮段等，在河道里的 水流均呈不恒定流流態(tài);而當(dāng)上、下游水邊界均勻(或近似為)恒定時(shí)，則呈恒定 流流態(tài)。 #

當(dāng)河道斷面為棱柱形且底坡均勻時(shí)，河道中的恒定流呈均勻流流態(tài)，反之為非 均勻流。不恒定流均屬非均勻流范疇。

當(dāng)河道形態(tài)變化不劇烈時(shí)，河道中沿程的水流要素變化緩慢，則稱(chēng)為漸變流， 反之稱(chēng)為急變流。

隨河道底坡的大小變化，大于、等于或小于臨界底坡時(shí)，又有急流、臨界流與 緩流之分，亦即其水流的佛洛德數(shù)仄大于、等于或小于1。

河道為單支時(shí)，水流僅順河道流動(dòng)，而當(dāng)河道有汊口或多支河道相連呈河網(wǎng)狀時(shí)，隨叉口形態(tài)的不同在汊口處的分流也不相同。一般而言，河網(wǎng)地處沿海地區(qū)， 往往受到徑流或潮流頂托的影響，因而流態(tài)更為復(fù)雜。

一般而言，計(jì)算河道水流只需釆用一維恒定或不恒定流方程。但在一些特殊情 況，例如研究的河段為彎道時(shí)，會(huì)有螺旋運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)，在河道的支流入?yún)R處會(huì)有局部回流區(qū);研究近岸或近建筑物的局部流場(chǎng)時(shí)，流態(tài)又往往各異，需根據(jù)需要選擇二 維甚至三維模型求解。

①恒定均勻流。對(duì)于非感潮河道，且在平水或枯水期，河道均勻，流動(dòng)可視為恒定均勻流。這是最簡(jiǎn)單的河流流動(dòng)的形態(tài)，基本方程為：

v = Cyfm (3-5)

Q = vA (3-6)

式中：v----- 斷面平均流速，m/s;

R——水力半徑，即過(guò)水?dāng)嗝婷娣e除以濕周，對(duì)于寬線(xiàn)型河道，常用斷面平 均水深//直接代替幾m;

/——水面坡降或底坡;

c——謝才系數(shù)，常用丄爐/6表示，《為河床糙率;

n

A----- 過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2;

Q---- 流量，m3/s0

按式(3-5)和式(3-6)，在測(cè)得水面坡降(或河床底坡)、水深，確定了河床 糙率值后即可求出過(guò)流斷面的流速及流量。反之，已知河床底坡、糙率及流量，亦可求出水深及流速。

②非恒定流。河道非恒定流動(dòng)常用一維圣維南方程描述。河道有側(cè)向入流時(shí)， 基本方程為：

dA dQ (、

1 = q (3-7)

dt dx

^- + 2^^- + (gA-^TB)^ = -g Sf+^T^- +q(v -v) (3-8)

ot A ox A dx A ox 2

式中：B——河道水面寬度，m;

蘭——相應(yīng)于某一高程z斷面沿程變化; dx z

z——河底高程，m;

5f——沿程摩阻坡度，通常可表達(dá)為^?2v|v|/?4/3或《20必/0427?4/3); t 時(shí)間;

q——單位河長(zhǎng)側(cè)向入流，入流為正，出流為負(fù);

Vq--- 側(cè)向入流流速沿主流方向上的分量，m/s。

(2) 設(shè)計(jì)年最枯時(shí)段流量。

枯水流量的選擇分為兩種情況，一是固定時(shí)段選樣，二是浮動(dòng)時(shí)段選樣。固定 時(shí)段選樣是指每年選樣的起止時(shí)間是一定的。例如某河流最枯水月或季主要出現(xiàn)在 2月或1?3月，則選取歷年2月或1?3月平均流量作為年最枯水月或季徑流序列的樣本。浮動(dòng)時(shí)段選樣是指每年選取樣本的時(shí)間是不固定的。推求短時(shí)段(例如 30 d以下)設(shè)計(jì)枯水流量時(shí)都是按浮動(dòng)時(shí)段選樣。例如要研究某河流斷面十年一遇連續(xù)7d枯水流量的變化規(guī)律，選樣時(shí)就在水文年鑒中每年找出一個(gè)連續(xù)7d平均 流量的最小值組成一個(gè)樣本。

年最枯時(shí)段流量的設(shè)計(jì)頻率一般多采用50%與75%?95%。

(3) 河流斷面流速計(jì)算。

設(shè)計(jì)斷面平均流速是指與設(shè)計(jì)流量相對(duì)應(yīng)的斷面平均流速，工作中計(jì)算斷面平 均流速時(shí)會(huì)碰見(jiàn)三種情況。

①實(shí)測(cè)流量資料較多時(shí)，一般如果有15?20次或者更多的實(shí)測(cè)流量資料，就

能繪制水位一流量、水位一面積，水位一流速關(guān)系曲線(xiàn)。而且當(dāng)它們均呈單一曲線(xiàn)時(shí)，就可根據(jù)這組曲線(xiàn)由設(shè)計(jì)流量推求相應(yīng)的斷面平均流速。

②由于實(shí)測(cè)流量資料較少或缺乏不能獲得三條曲線(xiàn)時(shí)，可通過(guò)水力學(xué)公式計(jì)算。

③用公式計(jì)算。目前廣泛使用的公式有下列兩組：

a) 有足夠?qū)崪y(cè)資料的計(jì)算公式。

(3-9)

v^l F

A = Bh>

B J

b) 經(jīng)驗(yàn)公式。

(3-10)

v^aQp h = yQs

B = —0{xp~S) ay

式中：v——斷面平均流速，m/s;

Q---- 流量，m3/s;

A----- 過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2;

h——平均水深，m;

B----- 河道水面寬度，m;

(X，p, y, 8——經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，由實(shí)測(cè)資料確定。(X，y—般隨河床大小而變， 盧較為穩(wěn)定，對(duì)于大江大河，當(dāng)河寬5和河床糙率不變時(shí)，0=0.4, 5=0.6。

(4)河流水體混合。

混合是流動(dòng)水體單元相互摻混的過(guò)程，包括分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切離散等分散過(guò)程及其聯(lián)合作用。

分子擴(kuò)散：流體中由于隨機(jī)分子運(yùn)動(dòng)引起的質(zhì)點(diǎn)分散現(xiàn)象。分子擴(kuò)散服從費(fèi)克 (Fick)定律：

式中：c——濃度;

PXi~一為X,方向上的分子擴(kuò)散定量;

Dm---- 分子擴(kuò)散系數(shù)。

紊動(dòng)擴(kuò)散：流體中由水流的脈動(dòng)引起的質(zhì)點(diǎn)分散現(xiàn)象。紊動(dòng)擴(kuò)散通量常表達(dá)為:

：ux c — —Dtxi— (3-12)

1

式中：Pxr

.方向上的紊動(dòng)擴(kuò)散通量;

?脈動(dòng)平均濃度;

——脈動(dòng)濃度值及各向脈動(dòng)流速值。

剪切離散：由于脈動(dòng)平均流速在空間分布不均勻引起的分散現(xiàn)象。 剪切離散通量常表達(dá)為：

■■(uxc) = -Dl^- (3-13)

ox

式中：px-

-斷面離散通量;

斷面各點(diǎn)值與斷面均值之差; 一離散系數(shù);

-斷面各點(diǎn)流速與斷面均值之差;

C——斷面各點(diǎn)濃度與斷面均值之差。

混合：泛指分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散、剪切離散等各類(lèi)分散過(guò)程及其聯(lián)合產(chǎn)生的過(guò)程。在天然河流中，常用橫向混合系數(shù)(MP和縱向離散系數(shù)(Dl)來(lái)描述河流 的混合特性。大量的試驗(yàn)表明，天然河流中實(shí)測(cè)的的比值一般在0.4?0.8, 通常用下列公式進(jìn)行估算：

=0.6(1 ±0.5)/?/ (3-14)

式中，My----- 橫向混合系數(shù)，m2/s;

h——平均水深^ m;

u ---- 摩阻流速，7^,

i----- 河流比降，m/m。

河道可取為0.6，河道擴(kuò)散可取為0.9,河道收縮可取為0.3。

在考慮河流的縱向混合時(shí)，由于分子擴(kuò)散、紊動(dòng)擴(kuò)散的作用遠(yuǎn)小于由斷面流速 分布不均勻而引起的剪切離散，一般可將其忽略。由斷面流速分布不均引起的混合過(guò)程釆用縱向離散系數(shù)表征。

河流縱向離散系數(shù)的估算公式很多，大都是根據(jù)具體河流的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理出來(lái)的，少數(shù)影響力較大的公式是借助于理論分析及實(shí)驗(yàn)得到的半經(jīng)驗(yàn)公式。

Fischer 公式：

DL=0.0llu2B2/hu (3-15)

式中：u----- 斷面平均流速，m/s;

B----- 河寬，m。

該式主要考慮了流速在橫向分布不均引起的離散，對(duì)于天然河流較為適用。 根據(jù)早期國(guó)外30組河流示蹤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，縱向離散系數(shù)可用下式估算：

Dh=a- B - u (3-16)

式中：a=0.23?8.3，均值為2.5，a與河槽狀況有關(guān)，河槽越不規(guī)則，a值越大。

3. 湖泊、水庫(kù)的環(huán)境水文特征

(1)湖泊、水庫(kù)的水文情勢(shì)概述。

內(nèi)陸低洼地區(qū)蓄積著停止流動(dòng)或慢流動(dòng)而不與海洋直接聯(lián)系的天然水體稱(chēng)為湖 泊。人類(lèi)為了控制洪水或調(diào)節(jié)徑流，在河流上筑壩，攔蓄河水而形成的水體稱(chēng)為水庫(kù)，亦稱(chēng)為人工湖泊。

湖泊與水庫(kù)均有深水型與淺水型之分;水面形態(tài)有寬闊型的，也有窄條型的。 對(duì)深水湖泊水庫(kù)而言，在一定條件下有可能出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象。在水庫(kù)里由于洪水 攜帶泥沙入庫(kù)等有可能造成異重流現(xiàn)象。

①湖泊、水庫(kù)蓄水量的變化。任一時(shí)刻湖泊、水庫(kù)的水量平衡可寫(xiě)為下式：

F 入出損土(3-17)

式中：W入——湖泊、水庫(kù)的時(shí)段來(lái)水總量，包括湖、庫(kù)面降水量，水汽凝結(jié)量， 入湖、庫(kù)地表徑流與地下徑流量;

——湖泊、水庫(kù)的時(shí)段內(nèi)出水量，包括出湖、庫(kù)的地表徑流與地下徑流量與工農(nóng)業(yè)及生活用水量等;

——時(shí)段內(nèi)湖泊、水庫(kù)的水面蒸發(fā)與滲漏等損失總量;

AW——時(shí)段內(nèi)湖泊、水庫(kù)蓄水量的增減值。

式(3-17)中各要素是隨時(shí)間而變的，要研究湖泊、水庫(kù)蓄水量的變化規(guī)律， 實(shí)質(zhì)上就是研究式中各要素的變化規(guī)律及相互間影響。這些要素與湖泊、水庫(kù)水環(huán)境容量的關(guān)系較大，是本節(jié)將要討論的重點(diǎn)。

②湖泊、水庫(kù)的動(dòng)力特征。湖水、水庫(kù)運(yùn)動(dòng)分為振動(dòng)和前進(jìn)兩種，前者如波 動(dòng)和波漾，后者包括湖流、混合和增減水。在湖泊與水庫(kù)中水流流動(dòng)比較緩慢，水 流形態(tài)主要是受風(fēng)、太陽(yáng)輻射、進(jìn)出水流、地球自轉(zhuǎn)力等外力作用，其中風(fēng)的影響 往往是至關(guān)緊要的。

湖流：指湖、庫(kù)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(dòng)。按其成因，湖流分為風(fēng)成流(漂流)、梯度流、慣性流和混合流。湖流經(jīng)常成環(huán)狀流動(dòng)，分為水平環(huán)流與垂直環(huán)流兩種。此外還有一種在表層形成的螺旋形流動(dòng)，稱(chēng)為蘭米爾環(huán)流。

湖水混合：湖、庫(kù)水混合的方式分紊動(dòng)混合與對(duì)流混合。前者系由風(fēng)力和水力 坡度作用產(chǎn)生的，后者主要是由湖水密度差異所引起。

波浪：湖泊、水庫(kù)中的波浪主要是由風(fēng)引起的，所以又稱(chēng)風(fēng)浪。風(fēng)浪的產(chǎn)生與 發(fā)展是與風(fēng)速、風(fēng)向、吹程、作用的持續(xù)時(shí)間、水深和湖盆等因素有關(guān)。

波漾：湖、庫(kù)中水位有節(jié)奏的升降變化，稱(chēng)為波漾或定振波，其發(fā)生的原因是由于升力突變(如持續(xù)風(fēng)應(yīng)力、強(qiáng)氣壓力、梯度、湖面局部大暴雨及地震作用等)引起 的湖、庫(kù)水整個(gè)或局部呈周期性的擺動(dòng)，而湖、庫(kù)邊水位出現(xiàn)有節(jié)奏的升降。

湖、庫(kù)水運(yùn)動(dòng)影響湖、庫(kù)水溫度、化學(xué)成分與湖、庫(kù)中水生生物的變化與分 布，影響物質(zhì)的沉淀與分布，還影響溶解氧進(jìn)入湖、庫(kù)水從而影響湖泊、水庫(kù)的自?xún)裟芰Α?/p>

③水溫。湖泊、水庫(kù)水溫受湖面以上氣象條件(主要是氣溫與風(fēng))、湖泊、水 庫(kù)容積和水深以及湖、庫(kù)盆形態(tài)等因素的影響，呈現(xiàn)出具有時(shí)間與空間的變化規(guī)律， 比較明顯的季節(jié)性變化與垂直變化。一般容積大、水深深的湖泊、水庫(kù)，水溫常呈 垂向分層型。通常水溫的垂向分布有三個(gè)層次，上層溫度較高，下層溫度較低，中 間為過(guò)渡帶，稱(chēng)為溫躍層。冬季因表面水溫不高，可能沒(méi)有顯著的溫躍層。夏季的 溫躍層較為明顯。水中溶解氧在溫躍層以上比較多甚至可接近飽和，而溫躍層以下， 大氣中溶解進(jìn)水中的氧很難到達(dá)，加之有機(jī)污染物被生物降解消耗了水中的氧，因 此下層的溶解氧較低，成為缺氧區(qū)。對(duì)于容積和水深都比較小的湖泊，由于水能充分混合，因此往往不存在垂向分層的問(wèn)題。

湖泊、水庫(kù)水溫是否分層，區(qū)別方法較多，比較簡(jiǎn)單而常用的是通過(guò)湖泊、水 庫(kù)水替換的次數(shù)指標(biāo)a和#經(jīng)驗(yàn)性標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判別。

a =年總?cè)肓髁?湖泊、水庫(kù)總?cè)莘e —次洪水總量/湖泊、水庫(kù)總?cè)莘e

當(dāng)a<10,認(rèn)為湖泊、水庫(kù)為穩(wěn)定分層型;若cc>20,認(rèn)為湖泊、水庫(kù)為混合 型。對(duì)于洪水期如按a判別為分層型，而在洪水時(shí)實(shí)際可能是混合型，因此洪水時(shí) 以盧指標(biāo)作為第二判別標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)#<1/2時(shí)，洪水對(duì)湖泊水溫分層幾乎沒(méi)有影響。若 )?>1，認(rèn)為在大洪水時(shí)可能是臨時(shí)性混合型。另外還有一種最簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)判別法， 即以湖泊、水庫(kù)的平均水深//>10m時(shí)，認(rèn)為下層水常不受上層影響而保持一定的 溫度(4?8°C),此種情況為分層型;反之若//<10m,則湖泊、水庫(kù)可能是混合 型。

(2)湖泊、水庫(kù)水量。

湖泊、水庫(kù)水量與總?cè)莘e是隨時(shí)間而變的，因此在計(jì)算時(shí)存在標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。一般 以年水量變化的頻率為10%時(shí)代表多水年，50%時(shí)代表中水年，75%?95%時(shí)代表少 水年。按此標(biāo)準(zhǔn)選擇代表年，以代表年的年水量及年平均容積計(jì)算《，再以代表年各 次洪水的洪流量及平均容積計(jì)算yS，然后對(duì)y?進(jìn)行綜合分析。對(duì)于水庫(kù)，由于總庫(kù)容 已定，故只需確定代表的年水量和次洪水的流量，即可計(jì)算cc與夕。

入湖、庫(kù)徑流是指通過(guò)各種渠道進(jìn)入湖泊、水庫(kù)的水流，它通常由三部分組成： 通過(guò)干支流水文站或計(jì)算斷面進(jìn)入湖泊、水庫(kù)的徑流;集水面積上計(jì)算斷面沒(méi)有控制的區(qū)間進(jìn)入湖泊、水庫(kù)的區(qū)間徑流;直接降落在湖、水庫(kù)水面上的雨水。

4.河口與近海的基本環(huán)境水文及水動(dòng)力特征

(1)河口、海灣及陸架淺海的環(huán)境特點(diǎn)。

河口是指入海河流受到潮汐作用的一段河段，又稱(chēng)感潮河段。它與一般河流最 顯著的區(qū)別是受到潮汐的影響。

海灣相對(duì)來(lái)說(shuō)有比較明確的形態(tài)特征，是海洋凸入陸地的那部分水域。根據(jù)海 灣的形狀、灣口的大小和深淺以及通過(guò)灣口與外海的水交換能力可以把海灣劃分為閉塞型和開(kāi)敞型海灣。閉塞型的海灣是指灣口的寬度和水深相對(duì)窄淺，水交換和水 更新的能力差的海灣。灣口開(kāi)闊，水深，形狀呈喇叭形，水交換和更新能力強(qiáng)的海 灣為開(kāi)敞型的海灣。

陸架淺水區(qū)是指位于大陸架上水深200 m以下，海底坡度不大的沿岸海域，是大洋與大陸之間的連接部。

河口、海灣與陸架淺海水域是位于陸地與大洋之間，由大氣、海底、陸地與外 海所包圍起來(lái)的水域，在上述四個(gè)邊界不斷地進(jìn)行動(dòng)量、熱量、淡水、污染物質(zhì)等的交換，這一部分海域與人類(lèi)關(guān)系最為密切，具有最劇烈時(shí)空變化。由于這個(gè)水域水深較淺，容量小，極易接受通過(guò)邊界來(lái)自外部的影響。復(fù)雜的外部影響導(dǎo)致了復(fù)雜的環(huán)流與混合擴(kuò)散過(guò)程等與環(huán)境有關(guān)的各種物理過(guò)程，并形成不同特性的海洋結(jié)構(gòu)。

①江河的淡水徑流。在河口水域淡水徑流對(duì)于鹽度、密度的分布起著極為重 要的作用。河口區(qū)是海水與河流淡水相互匯合和混合之處，一般情況下淡的徑流水因密度較海水小，于表層向外海擴(kuò)展，并通過(guò)卷吸和混合過(guò)程逐漸與海水混合，而 高鹽度的海水從底層楔入河口，形成河口鹽水楔(圖3-15 (a))。這樣的河口楔由 底層的入流與表層的出流構(gòu)成垂向環(huán)流來(lái)維持。鹽水楔溯江而上入侵河口段的深度主要由徑流大小決定，徑流小入侵就深，徑流大入侵就淺。

河口段的水結(jié)構(gòu)并不是只有這一種形式，在潮流發(fā)達(dá)的河口，或者在秋、冬季 降溫期，垂直對(duì)流發(fā)展，混合增強(qiáng)的情況下鹽水楔被破壞，按垂直向的混合程度強(qiáng) 弱和鹽度分布的特征呈現(xiàn)圖3-15 (b)和(c)的情況，(b)為部分混合型，(c)為 充分混合型。

在有河流入海的海灣和沿岸海域，于豐水期常常形成表層低鹽水層，而且恰好 與夏季高溫期疊合，因而形成低鹽高溫的表層水，深度一般在10m左右，它與下 層高鹽低溫海水之間有一強(qiáng)的溫、鹽躍層相隔，形成界面分明的上下兩層結(jié)構(gòu)，從 而使流場(chǎng)變得非常復(fù)雜。

海

海

海

(a)鹽水楔河口; (b)部分混合河口; (c)充分混合河口 圖3-15沿著河口段的鹽度分布

河流徑流

河流的徑流還把大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶給海洋，形成河口區(qū)有極高的初級(jí)生產(chǎn)力。另 一方面江河沿岸的工業(yè)和城市生活水大量排入，隨徑流帶入沿岸海域，也威脅河口 水域的水生生態(tài)環(huán)境。

②潮汐與潮流。陸架淺海中的潮汐現(xiàn)象主要是來(lái)自大洋，本地區(qū)產(chǎn)生的潮汐 現(xiàn)象是微不足道的。盡管大洋中的潮汐現(xiàn)象也是微弱的，但潮波傳入陸架淺水區(qū)后，能量迅速集中，潮高變高，潮流流速變大，因此，在大洋邊緣，陸架淺海水域出現(xiàn) 顯著的潮汐現(xiàn)象。在我國(guó)沿岸絕大部分海域潮流是主要的流動(dòng)水流。因此，潮流對(duì) 于這些海域污染物的輸運(yùn)和擴(kuò)散、海灣的水交換等起著極為重要的作用。

(2)河口海灣的基本水流形態(tài)。

水流的動(dòng)力條件是污染物在河口海灣中得以輸移擴(kuò)散的決定性因素。在河口海 灣等近海水域，潮流對(duì)污染物的輸移和擴(kuò)散起主要作用。潮流是內(nèi)外海潮波進(jìn)入沿 岸海域和海灣時(shí)的變形而形成的淺海特有的潮波運(yùn)動(dòng)形態(tài)。所以，潮流數(shù)值模型實(shí)質(zhì)上是淺海潮波傳播模型，這樣的模型還可以同時(shí)考慮風(fēng)的影響，構(gòu)成風(fēng)潮耦合模 型。我國(guó)大部分沿岸海灣水深不大，潮流的混合作用很強(qiáng)，水體上下?lián)交炀鶆?，?大部分情況下采用平面二維模型研究環(huán)境容量是適宜的。對(duì)于存在鹽水入侵的弱混合型河口和夏季層化明顯的沿岸海域，應(yīng)考慮使用三維模型。

有些河口受河道泄流影響較大，尤其是在汛期，上游河道來(lái)水對(duì)海水的稀釋作用及局部流場(chǎng)的影響比較明顯，研究時(shí)應(yīng)充分予以重視，必要時(shí)需考慮用一、二維 連接模型求解。

二、水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)測(cè)(略)

三、水環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)方法

水質(zhì)評(píng)價(jià)方法采用單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法。單因子指數(shù)評(píng)價(jià)是將每個(gè)水質(zhì)因子單獨(dú) 進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用統(tǒng)計(jì)及模式計(jì)算得出各水質(zhì)因子的達(dá)標(biāo)率或超標(biāo)率、超標(biāo)倍數(shù)、水質(zhì)指數(shù)等項(xiàng)結(jié)果。單因子指數(shù)評(píng)價(jià)能客觀地反映評(píng)價(jià)水體的水環(huán)境質(zhì)量狀況，可清 晰地判斷出評(píng)價(jià)水體的主要污染因子、主要污染時(shí)段和主要污染區(qū)域。

1.評(píng)價(jià)方法

常釆用單項(xiàng)指數(shù)法，推薦采用標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，其計(jì)算公式如下：

(1) 一般水質(zhì)因子(隨水質(zhì)濃度增加而水質(zhì)變差的水質(zhì)因子)：

w Sij=Cij/cSti (3-18)

式中：StJ——標(biāo)準(zhǔn)指數(shù);

Cij---- 評(píng)價(jià)因子/在7?點(diǎn)的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)代表值，mg/L;

csj----- 評(píng)價(jià)因子i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)限值，mg/L。

(2) 特殊水質(zhì)因子：

①DO——溶解氧。

當(dāng)DO々DOs

DOf-DO

DOf-DOs

當(dāng) 007<00;

(3-20)

式中：lay——DO的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù);

DOf——某水溫、氣壓條件下的飽和溶解氧濃度，mg/L，計(jì)算公式常采用： DOf= 468/(31.6+0, t 為水溫’ °C;

DOy——在/點(diǎn)的溶解氧實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)代表值，mg/L;

DOs——溶解氧的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)限值，mg/L。

②pH值——兩端有限值，水質(zhì)影響不同。

當(dāng) pH^7.0 SpHj.=a.0-pHj)/{7.0-pHsd) (3-21)

當(dāng) pHy>7.0 5^廣(pH,.—7.0)/(pHsu—7.0) (3-22)

式中：一 pH值的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù);

pHy——pH值的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)代表值;

pHsd----- 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中pH值的下限值;

pHsu——評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中pH值的上限值。

水質(zhì)因子的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)<1時(shí)，表明該水質(zhì)因子在評(píng)價(jià)水體中的濃度符合水域功能及水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)代表值獲取的方法

(1) 極值法。某水質(zhì)因子的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量少，水質(zhì)濃度變幅大;

(2) 均值法。某水質(zhì)因子的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量多，水質(zhì)濃度變幅較小;

(3) 內(nèi)梅羅法。某水質(zhì)因子有一定的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量，水質(zhì)濃度變幅較大。

常釆用內(nèi)梅羅法計(jì)算水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)因子的監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)代表值，其計(jì)算公式為：

式中：c——某水質(zhì)監(jiān)測(cè)因子的內(nèi)梅羅值，mg/L; c極——某水質(zhì)監(jiān)測(cè)因子的實(shí)測(cè)極值，mg/L;

^均——某水質(zhì)監(jiān)測(cè)因子的算術(shù)平均值，mg/L。

極值的選取主要考慮水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中反映水質(zhì)狀況最差的一個(gè)數(shù)據(jù)值。

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