基于RVA的水库工程对河流水文条件的影响评价

应用变化范围法(RVA)评估水库运行对河流水文条件的影响.通过对水库出库站水文序列进行水文改变指标(IHA)评价,量化河流流量受影响的程度,进而分析水库建坝前后河流水文条件的改变情况,说明水库运行对下游河道的水文影响.以龙羊峡水库为例进行计算,结果表明,龙羊峡水库调节后,其出库站-贵德站的水文年极值出现时间变化不大,而对月流量、年极值、频率、延时和变化率指标产生了显著影响,改变了黄河干流贵德站原来的水文条件,加剧了黄河下游河道的生态危机.     

梯级水库运行对黄河上游水文条件的累积影响

采用水文变异法(RVA)对梯级水库运行引发的在时间和空间上水文条件的累积变异特性进行定量化研究.研究结果显示:在时间累积层面,有龙梯级水库运行较无龙梯级水库运行指标改变更为强烈,其中56%的指标加剧恶化,且主要集中在极值指标与高流量参数方面;而在空间累积层面,沿梯级水库累积方向,改变程度整体呈减小趋势,指标体系中3,1...     

基于PP-RVA法的水电站下游河流水文情势评价

基于对5类33个水文变异指标与生态系统之间的响应关系分析,针对目前常用的变化范围法(RVA法)存在容易忽略低度、中度改变指标,且难以区分各项指标相对重要程度的不足,提出基于投影寻踪聚类模型的改进RVA法(PP-RVA法),对河流水文情势的整体变异度进行评价。以湖南省的刘家坪水电站为例,依据其厂房下游河道的实测径流资料,计算得到建库前后其水文情势的整体变异度为83. 21%,属于高度改变,同时可知5月平均流量、高流量数、最小7 d流量对水文情势改变的影响最大。评价结果更加贴合河道整体信息和指标变异度的分布特征,符合客观实际,表明刘家坪电站当前的运行方式对下游河道的生态系统影响较大,迫切需要开展生态调度实践,实现区域经济和生态环境保护的协调发展。     

三峡工程蓄水前后长江中下游环境流特征变化研究

环境流是为保障河流生态系统健康发展、河流生态功能得以恢复的一种水文情势过程.三峡水利工程的建设,也改变了长江的天然水文情势,也直接或间接影响该流域重要生物资源,改变生物群落的结构组成分布等,从而对长江中下游一定范围内的生态与环境带来深远影响.基于IHA分析法,研究三峡蓄水前后长江中下游的生态水文特征变化及环境流指标变化.结果表明：长江中下游4个水文站的环境流组成在三峡蓄水前后呈不同程度的变化;环境流组成也逐渐趋于单一化,各水文站的流量事件以枯水流量事件和高脉冲流量事件为主;三峡蓄水对大、小洪水事件和特枯流量事件的影响较为显著;三峡工程运行对长江中下游生态水文指标和环境流指标的影响,整体上表现出随着离三峡大坝距离的增加而有不同程度减弱的趋势;沿程汉江支流的汇入,以及洞庭湖、鄱阳湖对长江干流水文情势的调蓄作用在一定程度上缓解了三峡蓄水带来的影响.     

龙滩水库工程对红水河天峨站水文情势的影响分析

由于水文情势中的径流过程是影响河流生态系统改变的主要因素,有必要研究龙滩水库建坝前后径流过程的变化。依据建库前后天峨站1980年~2003年和2007年~2015年两个系列逐日径流实测数据,以IHA指标体系为基础,采用可变范围(RVA)法通过分析32个水文改变指标,评估了龙滩水库建设与运行之后下游水文情势特征的变化。计算结果表明:红水河天峨站水文情势综合改变度为70.49%,属于高度改变。水库修建后对逐月径流量、年极端流量及其出现时间、流量频次和延时、流量改变率和频度产生了显著影响。通过对建坝带来的流域水文情势改变情况的分析,为流域管理部门制定合理的水库生态调度方案提供决策支持。     

梯级水库叠加影响下汉江中下游流域水文情势变化研究

水文情势是塑造河流生态系统结构和功能特征的关键性因子.汉江是长江最大的支流,为保证汉江中下游的水量,先后实施了汉江中下游梯级渠化工程,将自然河流形态变为河道型水库,对中下游水文情势产生重大影响.这里结合水文指标法(IHA)和变化范围法(RVA),识别了丹江口、王甫洲和崔家营多级水库联合运行蓄水前后对汉江中下游水文情势及其水文改变度的耦合影响.结果表明：随着中下游梯级水库数量的增多,各站流量的整体改变度增加,但与距水库距离远近关系不大;其中沙洋站从41.6%增加到72.1%;水库蓄水后,汉江中下游流量要素中,流量变化率与频率改变度绝对值最大(平均水文改变度为61.2%),其次是高、低脉冲频率与历时、极端流量大小及历时和月平均流量值(平均水文改变度分别为59.9%、54.7%和43.0%),随着上游梯级水库数量的增多,各站水位的整体改变度大大增加,且在皇庄站以上,距离水库越远,改变度越大;水库蓄水后,汉江中下游水位要素中,月平均水位值的改变度绝对值最大(平均水文改变度为68.1%).说明梯级水库对汉江中下游流域的耦合作用与水库数量密切相关,且对水文情势尤其是水位的改变很大.     

猫跳河流域建坝前后水文生态累积影响研究

对贵州省猫跳河生态累积效应进行评价.以修文水库为例,采用RVA方法分析该站的日流量数据和IHA水文指标,剖析该河流的生态累积效应情况.研究结果表明:建坝后猫跳河流量的历时和频率等指标变化较大,极端流量事件的持续时间减少,说明建坝对该河流的中下游生态产生了较显著的影响.     

筑坝对河流生态系统的影响及水库生态调度研究

阐述了大坝建造对河流生态系统的影响途径:通道阻隔、水库淹没、径流调节、水温变化等,探讨了大坝建造对河流水文特性、化学特性、通道作用等生态功能的影响方式,并结合实际案例,提出对于已建工程可通过水库运行调度方式的调整,减缓其生态影响.其主要包括:结合河道及流域的生态保护目标采取不同的调度措施,保证合理的下泄生态流量;采取联合调度方式保持水库及下游水质;采取人造洪峰保护水生生物及鱼类资源;对湿地、湖泊进行人工补水等.建议水库运行调度应在考虑工程功能的同时,兼顾坝下及水库的生态功能,以达到流域水资源开发与保护流域健康的生态系统相协调的目的.     

渭河生态流势指标体系的构建与应用

本文在广泛参考已有生态流势指标的基础上,重点借鉴了水文改变程度指标(IHA)和台湾生态水文指标系统(TEIS),结合渭河当地水生态特点,提出了适用于渭河生态流势指标体系(FRISW).在此基础上,采用变化范围法(RVA)分析了渭河关中段林家村、魏家堡、咸阳、临潼和华县5站生态流势的改变程度.FRISW共分为4组指标,分别反映了河道流量的变化率、极端流量数值、频率及持续时间、时间分布.研究结果表明:不同组指标所反映的渭河改变程度有所差异,其中林家村和临潼站的生态流势在1986年后受人类活动影响高度改变,表明今后的水资源管理和水生态保护工作中应重视上游林家村站和下游临潼站的径流改变.     

1960-2007年无定河流域径流情势变化及其归因分析

在气候变化和人类活动的双重影响下,流域径流过程会发生显著改变.利用M-K法、有序聚类法、Yamamoto法对无定河流域径流量进行水文变异诊断,利用IHA/RVA法对变异前后径流情势进行对比分析,并量化分析气候变化和人类活动对径流改变的影响.结果显示:1)1970-2007年无定河流域径流量呈现显著减小趋势,并在1971年发生减小突变;2)突变后径流情势发生改变,径流量年内分配、极端流量及其发生时间、频率、平均延时等均具有较高改变程度;3)枯水期平均流量、最小90日平均流量和高流量平均延时可作为识别无定河流域径流量突变的关键指标;4)无定河流域径流量的减少受到气候变化和人类活动的综合影响,且气候变化和人类活动对径流量减少的贡献率分别为36.57%和63.43%.      

塔里木河下游胡杨径向生长与水文的响应

借助树木水文学的方法,文章以对塔里木河下游主要建群植物胡杨年轮的生长量变化进行深入分析。结果显示：（1）塔里木河下游生态输水后,胡杨样枝年轮生长量变化明显,说明输水对胡杨生长量的影响是显著的和积极的;并表现出明显的时空动态变化规律;（3）胡杨样枝的中部和底部年轮径向生长量之间的相关性显著,主枝顶部和侧枝顶部以及主枝中部和侧枝中部之间的相关性显著;（4）随着输水时间的延续,样枝胡杨主枝和侧枝径向生长量呈上升趋势;而且胡杨样枝不同部位径向生长量年际变化规律呈上升趋势,这充分说明塔里木河下游实施的生态输水工程对胡杨生长量的影响是显著的和积极的。     

3S技术在新疆塔里木河下游生态环境动态研究中的应用

塔里木河下游多年来水量不断减少,造成了该地区地下水位普遍下降,导致了植被衰败,风沙频繁,土地沙漠化普遍发生。在３Ｓ技术支持下,通过１９５９年、１９８３年１９９９２年及１９９６年航空及航天遥感信息的对比分析发现,下游地区生态环境的变化与自然及人为因素密切相关,并已影响到了流域可持续发展战略的实施。     

塔里木河流域生态环境演变概念模型

塔里木河流域绿洲－荒漠交错带是生态环境变化的敏感区域,也是我国生物多样性保护及全球变化研究的关键区域之一。受自然因素及人为因素的影响,水资源的时空分布发生了明显变化,导致了河湖水质咸化、土壤盐渍化、草场退化以及土地沙漠化的普遍发生。同时,风沙灾害、洪水灾害和干旱等自然灾害严重地影响着流域社会经济的全面发展。以此为基础,构建塔里木河流域生态环境演变概念模型,并在ＧＩＳ等技术支持下,探索塔里木河流域生     

人类活动对长江径流量特性的影响

随着长江流域水资源开发利用程度的提高以及全球气候的变化,长江径流特性在一定程度上发生了变化.为分析人类活动对长江径流特性的影响,以万县、宜昌、汉口、大通、白河、仙桃6个水文站为研究对象,以丹江口、葛洲坝及三峡水库关闸蓄水时间划分研究时段,利用各站近50 a的日流量资料对比分析了各研究时段长江年、汛期、非汛期、月径流量变化特性.结果表明,水库对河流径流量的影响与水库库容大小、水库运行方式以及测站与水库的距离远近有关.     

塔里木河流域下游绿洲演变对生态输水的响应

参考前人对绿洲的定义和分类方法,对塔里木河下游人工绿洲、天然绿洲进行提取,分析生态输水前后人工绿洲和天然绿洲的面积变化特征、转化过程、重心迁移情况以及扩张与退缩的空间变化。结果表明:1990—2015年,塔里木河下游绿洲总面积先下降、后上升,人工绿洲不断扩张,10 a平均增长量为46.78 km~2,天然绿洲面积不断缩减,在2000年后有所上升。生态输水前(1990—2000年),塔里木河下游来水量减少,导致大面积草地退化,天然绿洲面积减少;生态输水后(2000—2015年),部分未利用土地得到了利用,变成河渠、水库、湖泊、灌木林和高覆盖度草地,塔里木河下游生态有所恢复。下游绿洲重心先往西北,再往南方,最后又往东南方向迁移。绿洲主要向西北和东南方向扩张,1990—2000年的扩张区域主要集中于英苏上游区域;2000—2010年期间,台特玛湖地区绿洲面积增加明显;绿洲缩减区域分布广而零星。     

塔里木河下游生态输水对当地经济影响实证研究

文章采用随机抽样问卷调查、入户访问和统计资料相结合方法,塔里木河对下游输水后农牧民经济收入和当地经济变化进行研究。调查结果表明：90％以上的被调查者赞同生态输水带来了明显的经济利益,至少76％的农户家庭收入在输水后得到不同程度的增加,农牧民家庭收入增加更显著。随着输水后放牧数量增加193％,平均家庭收入相应增加了近2倍,人均收入提高了181％;96％的居民认为地方经济发展与生态输水有关。输水后两团场农林牧渔业生产年平均产值提高了141％,实际播种面积也增加18％。问卷调查的民意结果充分说明生态输水在改善生态环境的同时,给当地农牧民带来了可观的经济收入,并在一定程度上促进了当地经济的发展,突现出塔里木河下游生态输水的社会经济效益。     

塔里木河流域水量统一调度自校正模型应用

我国多数流域存在水资源供给不足的问题,全流域水资源统一调度是解决这一问题的重要措施.2000年黄河流域调水引入自适应理论,首次实现了全流域自适应水量调度.塔河流域没有像黄河干流五大水库那样的水量调度大型调节杻纽,全流域水量调度工作难度更大.本文根据模型库思想,综合水文预报、社会经济需水预测、生态需水预测、水量分配和河道径流预报等模型,将自校正技术引入到塔河流域的水量调度工作中,依靠滚动的来水预报数据,动态修正水调目标,开发了塔里木河流域水量统一调度自校正模型.在2004到2005年度的水量调度工作中,将模型结果与现行调度方案进行了对比,实践表明该模型具有更高的灵活性,更能反应水资源的变化.     

基于Copula函数的暴雨潮位组合分析

基于1959—2010年滁河中下游暴雨资料及南京下关站潮位资料,采用Copula函数建立不同重现期下滁河中下游年最大1 d、3 d、7 d暴雨与其相应时间段长江最高潮位的联合分布函数,计算超过某一设计值的暴雨与各个量级潮位、超过某一设计值的潮位与各个量级雨量的遭遇概率。计算结果与南京市城市防洪规划中的结论相近,表明计算方法合理可行,可为暴雨潮位组合计算提供参考。