辽河河道最小生态流量研究

在维持河流水体生存的临界条件和河道断面形态特性的基础上,对最小生态流量的内涵和意义、计算方法以及临界点的成因进行分析.选取辽河不同河道的控制断面,从生态需水最基本的层次即水量的角度出发,计算河道的最小生态流量百分率,并分析其特点,初步建立了辽河河道最小生态流量控制标准.     

基于多种水文学方法估算渭河关中段生态基流

根据林家村和华县两个水文站1961-1980年径流资料,采用Tennant法、Texas法等6种水文学方法分析估算渭河关中段生态基流量,结合渭河径流年内分布特点对比分析计算结果.其结果表明,Tennant法表现最优,Texas法表现其次.在此基础上将生态基流量与不同水平年的河道实际流量进行对比,评估分析河道生态基流的保证程度,结果显示近年来渭河关中段生态基流量在一定程度上难以得到有效保障,渭河干流大规模的引水工程严重影响了河道生态功能的实现,基于生态基流的生态调度、灌溉节水等措施亟需尽快实施.     

内陆河不同方法的河流生态流量确定分析研究——以张掖市黑河为例

《水污染防治行动计划》将生态流量纳入水资源调度方案,是一个重大的制度创新。为合理开发与优化配置水资源,履行河湖生态流量水量管理职责,强化河湖生态环境保护,维系河湖生态功能。水利部已启动第一批重点河湖生态流量保障试点工作,但缺少内陆河流域生态流量确定的具体要求,参照有关规范对张掖市黑河生态流量确定分析研究,从而推动内陆河生态流量划定工作。     

黄河中下游河道生态需水研究

 根据黄河流域生态需水的特点,将研究重点放在中下游河道,选择黄河中下游及部分支流的主要控制断面研究黄河流域河道内生态需水。以河流水体存在（不断流或干涸）、水生生物完整性以及河流系统的水沙平衡为保护目标,分别计算河道最小生态流量、适宜生态流量和洪水期生态流量,将不同生态流量耦合时间特征计算了全过程生态需水。研究结果表明,黄河中下游河道适宜生态流量、洪水期生态流量和最小生态流量的相对值分别为18%～29%、156%～187%、9%～15%,对应于汛前期（4-6月）、汛期（7-8月）和汛后枯水期（9-3月）的河道生态需水,据此算得黄河中下游流域年生态需水总量占多年平均径流量的35%～43%。从河流生态需水时间特征出发提出的全过程生态需水计算成果,将为黄河流域的水资源合理调度和管理,生态系统保护和恢复提供科学依据。     

城市水生态修复工程生态需水量分析

针对城市水生态修复工程中河道与塘库交错、季节需水存在差异等特点,对河道部分的需水提出了综合生态水力学法,将河道功能要求转化为水力约束条件,通过河道水力模拟得到生态流量;对塘库部分的需水流量,采用功能法计算．在此基础上,根据河道与塘库水力联系分析,综合确定水生态修复工程生态补水流量．本文以成都市九道堰水生态修复工程为例,分别计算得到河道与塘库不同季节生态需水量,确定了水生态修复工程生态补水流量．研究结果对于城市河流水生态修复工程补水量的确定,以及水生态保护具有重要参考价值．      

河道水力学模型及最小生态需水量的估算

为了维系和保护玉符河最基本的生态功能不受破坏,结合玉符河河道的几何特征,应用一维非恒定流数学模型,即考虑河床渗漏的圣维南方程组,通过程序模拟得到玉符河研究河段内46个典型过流断面的水位和流量过程。结合生态流速-水深法的技术指标,计算和分析整个河段不断流所需的最小生态需水量。结果表明,当上游来流量为2.9m3/s时,基本可以达到保护玉符河河道生态功能的目标。该结果可为玉符河河道的生态修复工作及水资源的合理调度提供参考。     

蒲石河流域下游河道最小生态需水量研究

以蒲石河下游河道为研究区域,以蒲石河抽水蓄能电站为例,采用Tennant法、90%保证率最枯月平均流量计算法和10a最枯月平均流量法,计算了蒲石河水电站下游河道的生态需水量.通过分析三种方法的计算结果,结合北方河流年内水量变化较大的特点,确定蒲石河抽水蓄能电站建成后的最小生态需水量为1.74m3/s.研究结果不仅可以为蒲石河抽水蓄能电站水资源合理调度和管理提供科学依据,也可以为流域生态的保护与恢复提供理论支持.     

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。     

基于改进Tennant法的横溪水电站生态流量计算与生态调度

为减少引水式水电站引水发电导致下游河道出现减脱水河段的负面影响,以广东省韶关市乳源瑶族自治县的横溪水电站为例,运用水文比拟法计算径流量,同时应用改进Tennant法进行丰、平、枯水年的生态流量计算,并进行生态调度研究。结果表明:依据岳城站的水文资料,运用水文比拟法,能够较为准确地得到横溪水电站的流量;通过生态调度后,可使得横溪水电站不同来水年的过坝流量在满足生态流量的情况下发电效益最大。研究成果可为中小河流水电站的生态流量泄放管理提供决策参考。     

基于优先保护鱼类识别的澜沧江中下游生态流量

河道内维持合理的生态流量,以满足水生生物生境需求,是其生态系统健康的重要保障。选取澜沧江中下游为研究区,构建了基于风险系数、干扰系数和价值系数3个维度的河道优先保护鱼类评估方法,识别了该地区优先保护鱼类;基于河道内流量增量法,选取水力生境适宜性指数及高/中/低适宜生境面积比例作为生境适宜度评估指标,建立其与流量的关系曲线,研究了该地区优先保护鱼类产卵期和成年期的适宜生态流量,结果表明:1)澜沧江中下游优先保护等级最高的鱼类为中国结鱼;2)中国结鱼产卵期和成年期最适生态流量分别为2 100 m~3/s和1 200 m~3/s,适宜生态流量范围分别为1 700～3 300 m~3/s和800～1 500 m~3/s,计算结果介于Tennant法很好-最大等级之间。     

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。     

河道内生态用水保证率的概念、内涵与计算分析

河道内生态用水保证率是指在一定时间范围内,河道内生态用水量在时间或数量上大于河流生态系统的生态需水量所发生的概率.本文提出两类生态用水保证率计算方法,分别为基于频率分析与基于满足率的计算方法,分别应用于中长期与短期调度的生态用水保证率估算,并以淮河流域鲁台子站进行实例分析.第一类方法用来估算历史情况中的生态用水保证率,结果表明,汛期的适宜生态用水保证率偏低,平均约70%;第二类方法分析了2010年实测流量对长吻鮠生态需求的满足率,在产卵高峰期(5~8月)生态用水保证率仅53.7%.生态用水保证率指标可以应用到流域水资源管理中,为河流生态系统的健康提供保障,并可作为流域水资源配置的评价标准.     

基于生态补水的永定河流域径流变化分析

大规模的跨区域生态水量调度,在恢复长期断流河道生态水量需求的同时,也打破了流域原有的水文循环规律．为识别生态补水对河道径流的影响,本文开展了永定河流域年径流历史序列时空变化及生态补水前后对比分析．结果表明:流域年径流量呈显著性减少趋势,且在1983年存在变点;变点年后年径流量大幅度减少,且日径流量历时曲线显示变异后低流量的分布历时增加,年内日径流量的差异变大;开展大规模生态补水工作以后,官厅水库年入库流量较之前多年平均有明显提高,年内逐月流量过程恢复明显的双峰过程,生态流量满足率显著提高,生态补水对现状条件下河道径流起到了积极作用．      

柔性淹没植被对生态河道洪水波影响研究

为了研究生态河道中的植被对河道水流产生的阻力问题,分析了糙率与平均流速、水深、植被密度之间的关系,总结出柔性淹没植被情况下的糙率公式,并通过数值计算求解一维圣维南方程,从流量、水位、流速三个方面来分析柔性植被对洪水波传播的影响.研究结果表明:植被的存在虽然会增大河床糙率,但当水位和流速增大时,植被对糙率的影响会降低;从糙率对洪水波影响来看,若糙率越大,则流量、流速越小,水位越高.     

国外典型河流生态流量管理实践及启示

 生态流量是河流开发与生态环境保护协调发展的关键指标和难点问题。目前,河流生态流量理论方法体系尚不完善,不足以全面指导生态流量管理实践,导致部分河流、河段的生态系统服务功能退化。虽然生态流量的理论体系和计算方法已开展了较多研究,中国学者对国外生态调度也做了回顾和梳理,但是对生态流量的管理目标仍未形成统一认识。通过梳理国外7条典型河流的生态流量管理实践,从珍稀濒危洄游性鱼类、国际重要湿地、珍稀濒危鸟类等多种生态保护目标,以及流域综合管理机制、水权交易、国际投资等政策管理的多个方面,分析了不同河流的生态流量实施过程和效果,归纳总结了7条典型河流生态流量管理实践的成功经验和不足,进而提出了对政府、管理部门、研究机构、水电企业和非政府组织等多个利益相关方在生态流量研究与管理方面的启示。     

城市化区域典型生态防洪策略选择研究

以城市化区域典型生态防洪策略为研究对象,利用MIKE11建立研究区模型,分析传统城市护岸及生态护岸的防洪效果,并将人工湿地与城市生态河道相结合,研究人工湿地不同面积和布设位置的减灾效果.结果表明,将传统硬质护坡改为植被护坡,提高了河道的生态性,但不利于河道的行洪排涝;将人工湿地布设于河道上后,河道最高水位下降,有利于河道的防洪减灾;将人工湿地布设于河道下游时防洪效果最显著,既满足了河道的生态需求,也保障了河道的行洪能力.     

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.     

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．     

水利水电工程蓄水期生态流量泄放措施研究

在河流上修建水利水电工程必须保证下泄足够的流量以满足下游河道的生态需求.随着我国对生态环境问题的重视,近年来众多学者和专家对水利水电工程生态流量泄放问题展开了研究,取得了大量成果,但多集中在工程运行期,对蓄水期涉及较少.本文归纳了水利水电工程常用的蓄水期生态流量的泄放方案,比较了各种泄放方案的优缺点,重点讨论了导流洞下...     

关于生态河道的修复设计探讨

城市河道是城市水网的关键组成,城市河道在很大程度上承担着防洪排涝、抗旱救灾的重要功能。但是,近几年来,城市经济发展迅速,有关部门过于注重经济发展,忽略了对于城市生态保护的关注,使得河道的生态功能无法得到有效的发挥。通过研究目前城市河道存在的问题入手,重点分析了城市生态河道修复与治理原则,并提出了一系列的修复方案,为促进城市有关部门更好的做好城市生态河道修复与设计工作尽微薄之力。