渭河宝鸡段生态需水量的估算

目的气候的变暖变干和工农业用水的急剧增加造成了渭河宝鸡段水量大量减少,造成了生态系统的极大破坏,因而需要估算出一个切合实际的基本生态需水量来为水资源管理部门的水资源调度提供决策参考。方法收集渭河宝鸡段林家村站和魏家堡站1935~1970年的水文统计数据,通过Tennant方法计算出河道基本生态需水量,然后再与输沙需水量比较,以检验基本生态需水量能够满足输沙需水需求。结果初步计算的林家村断面和魏家堡断面的基本生态需水量分别为2.7×108 m3和4.5×108 m3,输沙需水量分别为3.01×108 m3和3.69×108 m3。结论为了既能满足基本的生态功能又能满足河道冲淤平衡,分别采用3.01×108 m3和4.5×108 m3作为林家村站断面和魏家堡断面的基本生态需水量。     

城市河流生态需水量研究

将城市作为一个以人为主体的典型人工生态系统,城市河流由于人为影响因素较多,有别于自然河流,针对其生态环境需水量的特征,该文从理论上对城市河流的生态、环境需水量进行了探讨。并对计算方法做了优化,最后针对浑河沈阳段的生态需水量做了计算,结果表明：沈阳河段1～6月和11～12月间的径流量不能满足河流的生态需水量,7～10月间的径流量能够满足河流的生态需水量。     

唐山区域范围内的水生态足迹研究

水资源紧缺是世界各国面临的重要问题之一,以"水"为要素评价区域资源利用的可持续性,并以水资源短缺的唐山市为案例区域进行剖析.探讨了生态足迹以及区域水生态足迹的内涵,区域生态需水及其内容,提出了基于区域生态需水量的水生态足迹的核算方法.并根据此核算方法和唐山市的用水情况对案例区域唐山市的生态需水量和水生态足迹进行计算、研究和分析.研究结果表明:1唐山市河湖多年平均生态需水量是9.02×108m3;地下水平均生态需水量是19.6×108m3,1唐山市多年平均的水生态足迹为1.85.以上结果表明唐山市的水资源利用是不可持续的.     

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%.     

基于多目标的河流生态需水阈值研究

选取了水生生物保护、河流输沙、河流自净作为河流生态系统健康运行的生态目标,进行多目标下的河流生态需水阈值研究,结合变异性范围法(RVA)进行比较验证。以西安市灞河为实例进行分析,从维护河流生态系统整体功能健康的角度出发,确定河流生态需水阈值为1.43×108m3,占灞河多年平均地表径流总量4.9×108m3的29.2%,RVA法计算结果为1.49×108m3,占灞河多年平均地表径流总量的30.41%,与计算结果吻合。     

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.     

生态水力半径法改进及其在青海湖流域的应用

 保障河流生态需水是实现流域水资源可持续利用的重要基础。本文在综合考虑水生生物对于河流水深要求以及生态需水年际差异的基础上,对传统生态水力半径法进行了改进,并以青海湖裸鲤为指示生物研究了青海湖流域两条主要河流（布哈河、沙柳河）的生态需水特征。结果表明：（1） 改进生态水力半径法计算结果较为合理并可以满足维持河流基本生态功能的需要,不考虑年际差异的生态需水计算结果将被显著高估;（2） 1958-2009年布哈河和沙柳河年生态需水量多年平均分别介于1.45×108-2.64×10⁸、1.26×10⁸-1.85×10⁸m³;（3） 布哈河和沙柳河4-5月生态缺水量多年平均分别为0.29×10⁸、0.21×10⁸m³。因此,改进生态水力半径法是计算河流生态需水的一种新型有效方法。     

基于3S技术的辽宁省凌河口湿地生态环境需水量研究

以3S技术为基础,对研究区内土地利用信息进行提取,并对凌河口湿地功能区进行划分,这是凌河口湿地生态环境需水计算的数据基础。根据凌河口湿地的具体情况,其生态环境需水量由湖泊-养殖塘生态需水、芦苇和水稻生态需水、湿地土壤生态需水组成。综合分析生态环境需水的现有计算方法,结合凌河口湿地各生态系统类型的特点,建立适合于研究区的生态环境需水计算方法。计算结果表明:适宜生态环境需水量为28 666×104 m3/a;多年平均降雨下的最小生态环境需水量为7 174×104m3/a,并给出了不同降雨频率下的最小生态环境需水量。为便于水资源配置,给出了适宜与最小生态环境逐月用水过程。     

延安市河流系统生态环境需水量测评与分析

根据延安市主要水文站点近50 a的径流量、输沙量等实测资料和各污染站点近10 a的水质分析资料,以区域河流系统为研究对象,提出了基于GIS空间分析的河流生态环境需水量的测算方法,定量对比分析区域河流系统的生态环境需水量及其时空分布特征,明确主要流域生态需水和经济用水的理论阈值,为区域河流系统各项生态环境需水的平衡以及生态用水和经济用水的优化配置提供科学有据的参考.研究结果表明:延安市主要河流系统的生态环境需水总量为10.619亿m3,建议地表水的经济取用总量为2.445亿m3;河流系统的输沙需水量决定了综合生态环境需水总量,汛期输沙需水量显著高于基本生态需水量和自净需水量,占到全年需水总量的80%以上;20世纪50-70年代主要河流的输沙需水量相对偏高,20世纪80-90年代,输沙需水量整体呈明显下降趋势.     

淮河上游生态需水量计算分析

为分析计算淮河上游河流生态需水量,提出了丰水期、枯水期、平水期保证率分别为45%,75%,50%的淮河上游适宜生态径流计算方法,选用淮河上游干流息县、长台关以及大坡岭3个主要控制站1960～2005年历年天然来水量资料,计算了淮河上游最小生态径流和适宜生态径流,并运用Tennant法进行评价.结果表明,最小生态径流在很大程度上有损于河流生态系统稳定与健康;总体而言,3站适宜生态径流均可以使淮河上游河流生态环境状况达到最佳,但在某些年份各站实测月均流量小于其适宜生态径流量,而且丰水期适宜生态径流破坏率较枯水期的要高.因此,在某些年份为满足淮河上游适宜生态需水要求,还应增加河道内生态用水量.     

基于不同生态目标的玉符河湿地生态需水量研究

为保护北方地区湿地生态环境健康、恢复物种多样性,首要任务是确定湿地的生态需水量,以确定所需补水量。本文针对北方地区的河道型湿地,以济南市玉符河湿地为例,考虑丰、平、枯水年不同降水频率下的水面净蒸发,结合植被、土壤、野生生物栖息地、地下水补给需水量,利用水量平衡法汇总得到针对不同生态目标的理想、适宜和最小生态需水量。计算结果表明：消耗型最低生态目标的理想、适宜、最小生态需水量分别为5.976~7.018×106 m3、3.954~4.857×106 m3、1.937~2.837×106 m3;保护型合理生态目标的理想、适宜、最小生态需水量分别为9.839~11.181×106 m3、5.817~6.922×106 m3、2.762~3.770×106 m3。本文计算成果为下一步玉符河湿地生态环境健康的保护和物种多样性的恢复提供了理论支撑。     

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。     

河流水资源结构分析研究

针对河流中水体的功能和作用,从生态保护、兴利运用和防洪减灾的角度出发,提出了河流水资源结构分析的思想和方法.河流水资源可划分为生态水量、安全水量、风险水量和灾害水量四部分,各部分水量由特定的流量来界定.以北方河流为背景,在对4种水量的概念及其功能与作用深入分析的基础上,提出了各类水量的计算方法;研究了松花江哈尔滨水文断面的水资源结构划分和各类水量分配规律.结果表明,所提出的方法可以对河流水资源进行定量分析,进而实现分类管理、高效利用.     

Construction of habitat suitability models （HSMs） for benthic macroinvertebrate and their applications to instream environmental flows： A case study in Xiangxi River of Three Gorges Reservior region, China

Based on a long-term ecological monitoring,the present study chose the most dominant benthic macroinvertebrate(Baetis spp.)as tar-get organisms in Xiangxi River,built the habitat suitability models(HSMs)for water depth,current velocity and substrate,respectively,which is the first aquatic organisms model for habitat suitability in the Chinese Mainland with a long-term consecutive in situ measurement.In order to protect the biointegrity and function of the river ecosystem,the theory system of instream environmental flow should be categorized into three hierarchies, namely minimum required instream flow(hydrological level),minimum instream environmental flow(bio-species level),and optimum instream environmental flow(ecosystem level).These three hierarchies of instream environmental flow models were then constructed with the hydropogical and seighted usable area(WUA)method.The results show that the minimum required instream flow of Yiangxi River calculated by the Tennant method(10% of the mean annual flow)was 0.615m3s-1;the minimum instream environmental flow accounted for 19.22% of the mean annual flow(namely 1.182m3s-1),which was the damaged river channel flow in the dry season;and 42.91% of the mean annual flow(namely 2.639m3s-1)should be viewed as the optimum instream environmental flow in order to protect the health of the river ecosystem,maintain the instream biodiversity,and reduce the impact of small hydropower stations nearby the Xiangxi River.We recommend that the hydrological and biological methods can help establish better instream environmental flow models and design best management practices for use in the small hydropower station project.     

漓江流域水资源形势分析

漓江全长 2 14 km ,流域面积 5 5 85 km2 ,漓江流域降水资源丰富 ,水资源总量为 6 6 .2 3× 10 8m3,水资源具有山地河流的特点 ,水资源可利用量为 2 6 .4 9× 10 8m3,现状供水总量为 15 .4 4× 10 8m3,现状用水总量为 13.6 0×10 8m3,供用水基本达到平衡。但流域水资源时空分布极不均衡 ,枯水季节干旱严重 ,汛期洪灾频繁。城镇污废水处理能力有限或排水管网不配套 ,局部河段尤其漓江支流水质状况不良。水短缺和水污染问题随着社会经济发展而日益突出。解决问题的途径主要是依靠漓江流域增加水资源调蓄能力与节水 ,增强污水处理能力 ,逐步实现污水资源化 ,实现生态节水型的目标。     

河流水资源结构分解及其应用研究

从维护河流生态平衡、保证防洪安全和充分利用水资源的角度出发.提出了河流水资源结构分解的思想,将河流水资源划分为生态水量、安全水量、风险水量和灾害水量四部分.根据各类水量的功能和特点,结合嫩江实际,确定了其各自不同的计算方法.对嫩江下游江桥断面的水资源结构进行分析计算,结果表明,不同特征年的生态水量、安全水量、风险水量和灾害水量有较大差别.为了进一步研究上下游断面间的河流水资源结构变化,比较了江桥和其下游大赉断面的河流水资源结构.研究发现,就多年平均而言,上下游断面河流水资源结构相似;而在不同特征年,其河流水资源结构有所差别,特别在特丰和特枯年份,上下游断面问河流水资源结构差异明显.根据河流水资源结构的这类特点,在以后的河流水资源管理中,可以采取适当措施调整河流水资源结构,实现较大的河流水资源综合利用效益.     

乌鲁木齐河流域水文特性分析

本文根据乌鲁木齐河流域内主要控制站的多年水文资料,从气温、降水、径流、洪水等方面对流域的水文特性进行了分析,并于2009年11月对乌鲁木齐河上游进行野外水样采集,对上游水质进行实验研究.结果表明,乌鲁木齐河上游水体矿化度不高,含盐量均为≤500mg/L,总硬度为145～175mg/L,PH值在7.0～8.2之间,电导率为250～350uS/cm,高锰酸盐指数含量较低,六价铬未检出.按地表水环境质量标准,（GB3838-2002）上游的水质良好,属Ⅱ类水域.     

耦合多物种生态流速的生态需水计算方法

河流生态恢复是经济可持续发展的关键,生态需水满足是河流生态系统稳定的前提.生态需水研究是目前生态学和水文学、水资源学研究的热点,国内外学者从不同角度出发提出了多种计算生态需水的方法,并基于这些方法对不同尺度研究区进行了生态需水量的研究计算.但在现有计算方法中缺乏针对多个物种流速需求耦合的研究,会对计算结果的准确性产生影响,继而影响流域水资源调控.本文针对此问题引入优势度指数建立多物种生态流速耦合模型,为生态需水的计算提供契合生态系统整体需求的解决方案.该方法不受地域因素影响,具有较广的适用性.应用于小清河流域3个典型断面——黄台桥、岔河、石村,结果显示:黄台桥断面生态需水为12.33m~3·s~(-1);岔河断面生态需水为4.40m~3·s~(-1);石村断面生态需水为14.53m~3·s~(-1).与Tennant法对比,本研究方法计算结果合理,且更能反映鱼类种群,而非单一物种对水量的实际需求.     

基于鱼类产卵场保护的汛期生态流量阈值研究初探—以锦屏大河湾为例

以锦屏大河湾减水河段圆口铜鱼产卵场为例,采用IHARVA法分析了锦屏一级和二级电站运行对产卵场汛期流量过程等水文情势的改变及其对产卵的影响。在此基础上,以产卵适宜性条件为依据,选取减水河段中圆口铜鱼各产卵场代表特征断面,通过改进的R2-CROSS法确定了汛期生态基流量为298 m~3/s,并优化了水电站汛期调度方案,更有利于鱼类产卵场保护。