辽宁蒲石河抽水蓄能电站对景观格局影响的生态风险评价

以辽宁蒲石河流域新建成的蒲石河抽水蓄能电站及其下游区域为研究地点,基于2003年和2013年两期ETM遥感数据,采用RS和GIS技术分析了10年间本区域土地的利用变化,并结合景观生态研究方法,计算了斑块数、斑块密度、最大斑块指数、景观形状指数、多样性指数、均匀度指数、优势度指数等景观指数,对该区域景观格局状态进行了评价,旨在明确抽水蓄能电站工程建设对区域生态环境的影响程度.结果表明:森林景观在工程建设前后均为整个区域的主体景观,面积所占比例分别达到84.80%和80.65%;水域景观和农田建设景观均有所增加,尤其是水域景观,增加幅度为5.89%,而且多以不规则斑块的形式增加;整个研究区域景观多样性和均匀度增大.抽水蓄能电站建成后,该区域主体仍然是自然林,工程建设对区域土地利用格局的影响较小,而且建设用地呈现上升趋势.在未来的管理中要协调各种景观间的关系,并继续推进天然林保护、封山育林等工程,保证区域生态功能的有效发挥.     

水电站生态发电多目标优化调度模型及应用

为了能够使水电站开发运行与生态和谐发展,研究满足生态需要的水电站优化调度.通过对水电站生态调度内涵的探讨,建立了生态发电多目标优化调度数学模型.模型以水量指标量化水电站调度的效益函数,在处理多目标时采用权重系数法进行转化.以蒲石河抽水蓄能电站为例,利用遗传算法进行求解验算,通过综合考虑年均发电量及各方案中下游河道生态用水的需求,选择出较优的方案.研究结果表明文中构建的模型是合理的,对生态环境起一定的改善作用.     

福建省引调水工程下游河道生态需水量取值研究

根据福建省调水河流的特点,结合河道生态需水的一般考虑因素,总结了福建引调水工程下游河道生态需水的特点,并进行了计算方法的分析和比选;以龙岩市万安溪引水工程为例,基于Tennant法、90%保证率最小月均流量法和湿周法,对比确定了该引调水工程下游河道的生态需水量,以期为福建同类引调水工程下游河道生态需水量取值和生态系统保护提供参考依据。     

汾河下游段河道内生态环境需水量研究

以汾河下游河段为实例,利用分项计算的方法进行河道内生态环境需水量研究。结果表明,利用本方法估算的结果是比较合理的,可为河道内生态需水量的估算和水资源的可持续开发利用提供科学指导。     

九龙江流域生态环境需水量初步研究

对国内外生态环境需水量研究现状作了概述.选择九龙江流域作为研究区域,采用7Q10法,用近10年最枯月平均流量估算河道内基本生态环境需水量为37.7×108 m3/a;采用90%和70%径流量频率作为评价指标,用近10年水文统计资料估算的河道内生态环境需水量分别为38.4×108和60.6×108 m3/a.河道外生态环境需水量的计算选择2003年作为能够反映流域生态环境现状的枯水年份,人类活动用水量采用流域内各行政区的统计数据,地下径流量采用降水补给地下径流系数计算.根据流域水量平衡方程估算出九龙江流域河道外生态环境需水量为35.8×108 m3/a.采用对河流生态安全更为有利的70%保证率作为河道内生态环境需水量,则九龙江流域生态环境需水量约为95.4×108 m3/a,约占多年平均降雨量的42%.     

太子河河道生态环境需水量研究

概述了生态环境需水量的研究进展以及研究方法.针对太子河的实际情况,采用十年最枯月平均流量法和M on tana法等计算了太子河各河段的生态需水量.计算结果表明太子河的生态环境需水量为11.36×108m3,占流域地表水资源总量36.8×108m3的30.87%.分析表明太子河出现的断流及水污染问题与水的开发利用大量挤占生态环境用水有重要关系.     

混凝土面板堆石坝抗震性能有限元数值模拟分析

采用有限元数值模拟方法,分析了蒲石河抽水蓄能电站面板堆石坝的动力响应特性,计算了堆石坝在地震荷载作用下的模态和振型。基于Westergaard的经典公式,模拟了水库上游水位附加质量对大坝抗震性能的影响。有限元数值计算的堆石坝固有频率和振型为其抗震设计和分析提供理论依据。     

塔里木河下游断流河道最小生态流量研究

以塔里木河下游断流河道作为研究区域,进行河道最小生态流量的研究．根据第五次和第六次应急输水过程获得的河道内3个控制断面的几何形态特征数据,选择湿周法中的曲率法推求河道最小生态流量,以及此流量对应的水面宽、平均水深和平均流速等指标．结果显示,英苏、阿拉干和依干布及麻断面所在河道的最小生态流量分别为2．85,3．76和1．76m^3·S^-1,分别占推算的多年平均流量的9．7％,14．0％和6．9％．在排除塔里木河流域的枯水期后,求得不考虑蒸发和渗漏条件下的河道年生态需水量为0．79×10^8m^3。采用多种方法对计算结果进行验证分析认为,研究结果符合实际情况,可以作为塔里木河下游水资源调配的依据．     

伊通河农村段生态需水研究

基于国内外关于河道生态需水的研究现状和研究方法,针对伊通河农村段河流丰水期流量大增、而枯水期严重缺水的特点,以维持河道水生生物栖息环境和稀释污染物为主要生态环境目标,选择Tennant法和月保证率等方法,计算了伊通河农村段生态需水量.结果表明:伊通河农村段生态基流量为1.14亿m~3,自净需水量为1.75亿m~3,河道生态需水总量为1.76亿m~3;8月生态需水量最大,为0.93亿m~3.     

鄱阳湖最小生态需水研究

基于鄱阳湖水文特征,建立鄱阳湖最小生态需水计算模型。研究将频率95%对应的水位为湖泊最低生态水位,根据鄱阳湖水位-面积关系曲线,得到对应的鄱阳湖湖区面积为1 503.9 km~2。通过折算将水面蒸发转换成湖面蒸发,得到湖面净蒸发量为483.09 mm,湖区年最小生态耗水为7.3亿m~3。采用计算河道内生态需水的方法计算出湖生态需水,运用最小月平均流量法、逐月最小流量法、Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法和90%保证率逐月流量法等,对出湖河道生态需水进行计算,并用Tennant法对结果进行评价,通过分析比较得出90%保证率逐月流量法更适合确定鄱阳湖出湖最小生态流量,得到出湖最小生态需水为777.1亿m~3,最终得到鄱阳湖最小生态需水为784.4亿m~3。研究结果对鄱阳湖流域生态保育、水生态与水环境保护及水资源管理,提供重要科学依据。     

飞云江干流生态流量分析

由于人类活动对自然环境的影响日渐增加,天然水文情势也随之改变。本研究在飞云江流域首次采用多种水文水力学方法对生态流量进行综合分析,对维持当地水生态健康具有重要意义。本文根据飞云江65年实测径流资料及实测大断面成果选取湿周法、年内展布法、7Q10法、最枯月平均流量多年平均值法、Texas法和水生物基流法6种方法分别计算飞云江干流的生态流量过程,采用Tennant法对多种方法的计算结果进行分析评价,最终综合选择湿周法、最枯月平均法、7Q10法的生态流量计算结果作为飞云江干流各月的生态流量值,其中4~9月为飞云江汛期,8、9月所需生态流量值最大,分别为38.74、36.56m3/s。通过与实测多年月平均流量比较,发现飞云江2月和8月易出现生态流量不满足的情况,不达标比例为18.46%和16.92%。本研究明确了飞云江流域的适宜生态流量过程,为流域水资源优化配置及河道生境改善提供科学依据;同时,综合采用水力学及水文学两类方法为提高生态流量计算结果的可靠性提供了新思路。     

蒲石河抽水蓄能堆石坝施工变形模拟分析

根据实验室实测的堆石料力学参数,采用ANSYS提供的生死单元功能模拟了蒲石河抽水蓄能电站面板堆石坝分层填筑的施工过程。根据计算结果,对大坝的应力变形分布规律进行了分析,坝体最大计算沉降为34．5cm左右,约为坝高的0．46％,坝体最大水平位移约13．46cm;并且提出一种水平位移修正方法来更好地反映不同高程的外涨情况,为堆石坝的施工和面板设计提供依据。     

混合式抽水蓄能电站月平均混合径流的准确性分析

混合式抽水蓄能水电站水库入库为混合径流,包括抽水形成的人工径流和天然径流.混合径流是计算时段的平均指标,为分析该信息指标在混合式抽水蓄能电站水库长期调度水能计算中的准确性,在供水期以月为计算时段,比较基于混合径流的月电量计算和计及日内水位变化的月电量计算,并以白山混合式抽水蓄能电站为例进行计算,结果表明应用混合径流信息指标计算引起的数据误差很小,该信息指标有助于常规水电站水库长期调度方法在混合式抽水蓄能电站水库的应用.     

山区城市河流生态环境需水量计算模式及其应用

分析山区城市河道的生态环境特征,探讨山区城市河道生态环境需水规律,认为城市河道生态环境需水量主要与水生生物栖息场所需水量、污染物稀释净化需水量、景观功能要求的适宜水深和适宜水面面积等因素有关,据此建立了山区城市河道生态环境需水量和生态需水水深的计算模式,并用该模式对浙江省丽水市城市生态环境需水量和生态需水水深进行了计算,其结果为丽水市城市水生态系统建设提供了科学依据和技术支持、     

减水河段最小生态需水量计算方法存在问题及对策探讨

准确计算河道最小生态需水量,是减轻河道减水对水生生物影响的关键。目前,国内外所采用的最小生态需水量常用计算方法可分为水文学法和水力学法。水学法分主要有Tennant法、7Q10法和蒙大拿法;水力学法主要有湿周法和R2Cross法。这些方法均为国外计算方法,在实际应用中部存在一定的问题。针对这些方法在实应用存在的问题,探讨了相应的解决对策措施;制定生态环境需水量相关标准、制定生态环境需水相关法律法规、建立生态环境需水量管理数据库、加强最小生态需水量计算方法的研究。     

新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究

新疆白杨河流域是干旱与极端干旱叠加型流域,水资源短缺导致生态用水被生产生活用水大量挤占。为了科学有效利用白杨河流域水资源,为该流域河流生态系统的水资源规划和优化配置提供理论依据,并且促进该流域经济社会生态协调发展,基于水文气象资料和遥感数据,采用Tennant法和面积定额法计算白杨河流域河道内河流生态需水量和河道外植被、湿地、城市生态需水量,进行新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究。结果表明:维护白杨河流域生态稳定的最低生态需水总量为15124.32万m³,其中河流生态需水5964.45万m³,植被生态需水4963.20万m³,湿地生态需水749.67万m³,城市生态需水3447万m³。白杨河流域河流生态需水主要集中在6—9月,植被生态需水主要集中在7—8月,且流域下游的生态需水量需要得到保障。     

定量评估抽水蓄能电站负荷备用效益的解析法

本文用概率方法计算电力系统实际所需负荷备用、抽水蓄能电站能提供的空闲容量和多余事故备用电能。当系统既设负荷备用小于实际所需的负荷备用时,抽水蓄能电站为系统提供补充的负荷备用。同替代方案比较,算出抽水蓄能电站提供补充的负荷备用容量从而提高了供电质量的效益。实例计算结果给出某抽水蓄能电站此项效益为8.68元/(kw.年)。     

基于多种水文学方法的赣江下游生态流量估算

气候变化和人类活动改变了天然径流的时空分配过程,水文情势的改变成为水生态系统退化的主要原因之一。开展生态流量研究,可为赣江流域水资源的优化配置、可持续开发利用和水生态系统的恢复提供科学依据。运用RVA(range of variability approach)、90%保证率下月最小日平均流量法、最枯月平均流量多年平均值法、NGPRP法、Texas法、多年日流量排频法(90%)6种水文学方法对赣江流域60多年的逐日流量资料进行研究,分析了赣江流域的生态流量过程,利用Tennant法对比分析,最终选择结合汛期RVA和非汛期多年日流量排频法(90%)下的适宜生态流量为赣江下游各月的适宜生态流量值。其中4—6月为赣江的主汛期,所需生态流量值最大,分别为1 520、1 988、1 924 m~3/s。与外洲站实测流量对比发现,赣江下游枯水期河道生态流量难以得到保障,不达标比例高于13%,尤其以1月和11月最为严重。     

调水工程河道内生态需水量研究及实例分析

生态需水的研究已成为国内外地球科学领域普遍关注的一个热点问题.南水北调西线工程调水河流生态需水量的计算也是调水规模论证的基础.在对生态需水相关理论进行概括总结的基础上,应用国内外较为成熟的水文学和水力学方法,对西线调水工程的河道内生态需水量进行了分析计算,并根据南水北调西线工程调水区独特的生态环境保护目标,考虑主要保护两岸植被及河道内的水生生物,且结果能满足维持河流生态系统健康的需要,选取针对性的方法对河流生态需水量进行了分析与计算.结果表明:为满足不同保护对象对生态环境需水的要求,调水河段生态环境需水采用各月生态环境需水的外包线,即3—6月为4~55 m3.s-1,7—2月为2~40 m3.s-1.河道内各坝址下游的年均生态环境流量分别为:热巴40 m3.s-1,阿安、仁达、珠安达、霍那均为6 m3.s-1,洛若、克柯2均为2.7 m3.s-1.     

河道内生态需水量估算的生态水力半径法

界定了生态流速和生态水力半径的概念,提出了一种同时考虑河道信息(水力半径、糙率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流速的水力学方法．找出了该方法的关键参数是确定生态水力半径所对应的河道过水断面面积,重点推导了抛物线形过水断面与水力半径之间的关系.这种新方法的计算不仅能更好的适应鱼类对流速的要求,而且可用于其他生态问题有关的生态水流(如泥沙和污染自净的计算等)．以估算雅砻江支流泥曲的朱巴站河道内生态需水量为例,说明了计算过程,同时用Tennant法作为对比．结果表明:水力半径法计算朱巴站河道内生态流量基本处于Tennant法所计算的最小和适宜生态需水量之间,由于该方法考虑了生态流速(如鱼类洄游流速),故所得的结果符合实际情况．