基于生态水力半径法的瑞丽江河道内生态需水量估算

从保护瑞丽江流域特有珍稀、濒危鱼类的角度出发,根据瑞丽江流域的水资源特性,采用生态水力半径法对瑞丽江进行河流生态需水量研究:利用戛中水文站的实测流量资料,建立Q~R关系,计算了瑞丽江河道内生态需水量,枯期最小生态需水量20.1m^(3)/s;汛期最小生态需水量63.2m^(3)/s。从而推求出龙江水电枢纽工程汛期下泄流量不应小于47m^(3)/s;枯期下泄流量不应小于15m^(3)/s,以满足水生生物生存繁衍所需的基本生态需水量。     

北洛河流域TOPMODEL模型基流分割定量评估

为探究水文模拟结果对总径流、地表径流和地下径流(基流)的影响,首先采用Mann-Kendall检验方法识别出■头水文站水文序列突变点,然后构建北洛河流域TOPMODEL水文模型,最后采用数字滤波方法分别对模拟水文过程和实测水文过程进行基流分割,并定量分析水文模型模拟结果对地表径流和地下径流的影响。结果表明:①北洛河流域径流突变年份为1994年;②率定期和验证期纳什效率系数、可决系数和相对误差绝对值分别为0.69与0.63、0.87与0.82以及18.5%与13.4%;③率定期基流指数大于验证期且大于0.75,这意味着北洛河流域基流量对河川径流的补给作用显著;④模型在非汛期径流的模拟精度优于汛期的,能够为非汛期的基流分割提供依据;⑤不同时期基流量水文过程线起伏差异较大,但其形状基本与径流过程线保持一致。     

北洛河上游基流分割适宜性方法及基流特征

退耕还林工程实施以来北洛河上游植被恢复效果显著,为探究该区域基流分割的适宜性方法及植被变化对基流量的影响,采用基流分割中的HYSEP法、数学滤波法、基流指数法3类方法(9种计算表达式)对吴旗水文站1971—2014年的实测径流数据进行了基流分割估算,同时采用Mann-Kendall法和Pettitt法对基流量变化特征进行了分析。结果表明:数字滤波中的F_1法较适宜于北洛河上游地区基流分割;北洛河上游1971—2014年基流指数呈显著增大趋势,突变年为2002年;退耕还林的水土保持效益对涵养水源有很大作用。     

径流引水式小水电生态-发电协同优化模型及应用

以湟水河流域的湟乐水电站为例,基于自然水流范式计算河道内适宜生态流量和生态基流,以生态流量为主要约束建立径流引水式小水电生态-发电协同优化模型,利用NSGA-Ⅱ算法得到引水发电流量的Pareto解,研究成果对指导径流引水式小水电的生态调度和运行管理具有重要指导价值。结果表明：滑动t检验法诊断西宁水文站年径流量时间序列的突变点是2000年,经还原后得到1956—2000年多年平均天然径流量为41.3 m³/s;适宜生态流量在年内枯水期、平水期和丰水期展布的同期比分别是0.60、0.41和0.42,达到了“极好”标准;以传统Tennant法“一般”标准确定的非汛期生态基流为4.13 m³/s、汛期生态基流为12.4 m³/s;采用生态-发电协同优化模型计算多年平均来水条件下湟乐水电站的年发电量为634.29×10⁴ kW·h,枢纽下泄流量均满足减水河段生态流量需求;多年来水条件下湟乐水电站等效减排6 323.9 t CO₂,电站的减排生态效益为188.45×10⁴     

基于短期观测的非闭合流域径流计算探讨

贵州省属岩溶较发育地区,丰富的地下暗河常导致地表和地下分水岭不一致,即非闭合流域。基于短期观测成果,通过各实测断面径流相关性分析,选择合理的拟合函数建立相关关系式,结合水文站实测径流及水文比拟法,同时考虑地下暗河径流约束条件,得到水量交换径流成果,并以此修正水文站实测径流。以印江河流域、松桃河流域之间的白马泉交换水量为例,结果表明,白马泉交换径流占印江水文站实测径流的4.8%;印江水文站还原径流成果枯半年占比仅增加了0.6%,径流CV基本一致,还原前后径流成果变化很小。     

变化环境下南渡江干流径流特征分析及变化趋势研究

根据南渡江干流福才、龙塘水文站1959—2018年共计60 a的月实测径流资料,运用统计学分析法、目估适线法、Mann-Kendall法及滑动t-检验对其径流特征、长期分布及变化趋势进行研究与分析。结果表明:南渡江干流径流年内分配相对集中,汛期(5—10月)径流量占全年径流总量约80%,流域汛期防洪任务重;南渡江流域在1986年后,流量呈现不显著的下降趋势;自1959年来,年均流量变化较为平缓,未出现突变点,受人类活动影响不大。     

海流兔河近50年来基流变化特征分析

基流是枯水期河流的主要补给来源,对干旱半干旱区的河流尤其重要.在沙漠半沙漠区,河流基流还对维持脆弱的生态系统中发挥重要作用.对河流基流变化分析,可为流域水资源保护以及合理的利用和开发提供依据.本文基于半干旱风沙滩地区海流兔河1957年到2007年的实测流量资料,采用递归数字滤波法对该站的流量过程进行了基流分割,研究了海流兔河年基流量和基流指数(BFI)的年内、年际变化特征;用M-K非参数检验法分析了基流量和BFI的变化趋势.结果表明,海流兔流域基流占径流比重较大,年均径流、基流都呈减少趋势,径流年内分配均匀、基流则表现为先减少后增加,BFI年际、年内变化都较均匀,没有明显的增加或减少趋势;情势变化指数法(RSI)检测出基流在1966、1986年存在突变点,径流在1968、1989、2001年发生突变.     

漓江流域上游径流变化分析

利用桂林水文站、大溶江水文站、灵渠水文站的多年实测径流资料,采用统计分析法、Mann-Kendall非参数检验法,分析漓江流域上游径流年内分配和年际变化特征。计算结果表明:漓江流域上游径流年内分配极不均匀,不均匀系数C_n的范围为0.73~0.78;径流年际变化相对比较均匀,且均匀程度相似,变差系数C_V值的范围为0.19~0.21,年极值比K的范围为2.53~2.69;1954~2016年漓江流域上游径流量整体呈现上升趋势;桂林水文站在1991年前后发生突变,大溶江水文站在1958,1963年等年份发生突变,灵渠水文站在1968年等年份发生突变。     

永定河官厅下游段生态基流估算研究

根据永定河官厅水文站1956年～2016年61 a实测月径流资料,采用Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法、基流比例法估算永定河官厅下游段生态基流。综合对比分析确定,永定河官厅下游段生态基流为2.05～3.93 m~3/s;结合生态流量与现状年河道实际流量进行对比,评估分析三种方法计算得出的河道生态基流的保障程度表明,基流比例法在该区域表现最好,而90%保证率最枯月平均流量法计算得出的结果偏小,Tennant法在计算永定河此类型的北方季节性河流有明显的不足。     

大交(续)水文站巡测可行性分析

根据大交(续)水文站实测系列资料,由于流域特性和人为因素的影响,90年以后,降雨径流关系较差,且该水文站非汛期常年河干,汛期近几年也出现河干现象,不能为研究水文要素规律提供较好的数据支撑。根据《水文巡测规范》,分析大交(续)水文站流量巡测条件和泥沙巡测条件的可行性,并制定巡测方案,认为该水文站可进行巡测来收集水文资料。     

1984年～2018年四卯酉河径流演变规律及归因分析

为揭示四卯酉河径流演规律及其影响因素,基于四卯酉闸水文站1984年～2018年的实测径流数据,采用Mann-Kendall检验法、Pettitt检验法、Morlet小波分析法分析四卯酉河年际变化规律,采用不均匀系数、集中度与集中期三个指标分析四卯酉河径流年内分配规律,采用双累积曲线定量分析四卯酉河径流演变原因。结果表明：四卯酉河径流量呈现显著上升趋势,并于2004年发生显著向上突变,径流主周期为28 a、18 a、13 a、9 a;四卯酉河径流年内分配较为均匀;降水因子和人类活动因子对四卯酉河径流变化贡献率分别为3.3%、96.7%,人类活动引起的不透水面的变化是导致四卯酉河径流变化的重要原因。     

东江流域基流变化特征及影响因素

基于东江流域控制性水文站博罗站1954—2010年实测日径流数据,采用数字滤波法和平滑最小值法进行基流分割,从不同的时间尺度上探讨博罗站基流的变化特征,从降水和人类活动两方面分析基流影响因素。结果表明:数字滤波法更适用于研究区;东江博罗站基流量的年内分布先增大后减小,基流指数先减小后波动增大;东江博罗站年均基流量和基流指数总体呈增大的趋势,多年平均基流量为414.04 m~3/s,多年平均基流指数为0.56。枯水年和偏枯水年的平均基流指数均为0.55,平水年为0.57,偏丰水年和丰水年分别为0.57和0.55;降水对东江流域基流量有年际影响;年内不同月份的突变规律说明大型水库是东江流域基流变化的关键性因素,水库的水量调度使基流量在枯水期呈显著增长趋势。     

无资料区域跨省河流界断面控制断面生态需水量分析

以无资料的北洛河入陕省界控制断面入境生态需水量的推求为例。根据北洛河及其较大入境支流葫芦河张村驿水文站,以及省界断面水文站规划情况,分析选择葫芦河无资料区域入陕控制断面需要考虑的因素,得出选用规划的杨家湾水文站作为北洛河入陕控制断面是合理的;采用地区经验公式与面积比拟计算杨家湾断面非汛期生态需水量,结果表明:杨家湾控制断面年生态需水量为3320万m3,非汛期生态基流为0.30 m3/s,其结果较为合理,可供水资源有关部门在水资源管理中参考或使用。     

洞庭湖区三口水系生态基流研究

近年来大型水利工程的建设与运行、洞庭湖区三口水系分流量的持续减少和三口水系地区水资源的不合理利用,导致三口水系的生态流量严重不足。基于洞庭湖区三口水系的主要水文站2003—2018年逐日平均流量和1973—2002年逐月平均流量数据,提出一种综合考虑不同水文学法的生态基流确定方法,得出逐月和全年的生态基流推荐值,并分析其保证率和影响因素。结果表明:新江口站、沙道观站、弥陀寺站、康家岗站和管家铺站的全年生态基流分别为208.18、49.44、75.39、2.52、93.94 m³/s,全年生态基流保证率分别为84.83%、37.52%、51.88%、21.84%、42.60%;各水文站汛期的生态基流最高值均出现在7月份,8月份、9月份和6月份依次递减,汛期的生态基流及其保证率明显高于非汛期。研究提出的方法和计算结果可为洞庭湖区三口水系的水生态修复提供参考。     

基于径流还原的桑干河生态基流及其盈缺分析研究

考虑到流域内水循环及降雨径流关系,通过对径流还原后,采用生态基流计算方法,确定桑干河生态基流量,进行桑干河生态基流分析。针对桑干河罗庄-固定桥、固定桥-册田水库逐年计算时,采取逐项还原法,逐项还原断面以上未实测到的水量,加上断面实测径流,还原为断面天然径流量。采用Tennant法计算桑干河生态基流量,并与最小月平均流量法的计算结果进行对比。Tennant法生态基流量多年平均计算值介于25%和50%频率年的计算结果,符合实际情况。通过对桑干河灌区引水与河道实测径流变化对比,发现其引水对河道生态基流起到了制约作用,需要采取措施来解决生态基流的缺水问题。     

黄河宁蒙河道排洪指标及径流条件分析

平滩流量是表征黄河宁蒙河道排洪输沙功能的重要指标。根据防洪形势需求,以历年实测资料分析为依据,初步确定了黄河内蒙河道排洪指标在2500m^3／s左右。达到和维持该指标的径流条件为年水量170亿m^3、汛期水量70亿m^3,并需要洪峰流量大于1500m^3／s、洪量大于25亿m^3的洪水过程。同时分析指出,未来一般年份的径流条件基本能满足实现这一目标的要求。     

榆林市马镇黄河引水设计径流计算分析

马镇引水工程是榆林市规划的黄河东线引水骨干工程,从榆林东部黄河干流马镇断面引水,断面设计径流的确定是工程设计的基础,关系到工程水源的可靠性,取水口位于府谷水文站下游,其间无较大支流汇入,可采用府谷站径流分析成果。依据黄河流域相关典型断面径流设计成果,进行府谷断面设计径流计算分析。对实测径流考虑流域地表用水损耗及大中型水库调蓄影响进行还原计算,并对还原后的径流量考虑下垫面条件变化影响,进行径流一致性处理,得到天然径流量(1956~2010年)。在此基础上,分析计算上游断面设计水平年2030年配置用水量,通过对断面以上梯级水库进行调节计算,分析断面设计水平年2030年来水量为192.7亿m~3,其中汛期7~10月径流量92.6亿m~3,非汛期11月~6月径流量100.1亿m~3;90%保证率来水143.4亿m~3,断面径流可以满足工程年取水量7亿m~3的要求,为工程设计提供可靠依据。     

石羊河流域生态基流估算研究

生态基流是维系河流基本生态环境功能、保障生态系统稳定和生态用水控制的前提和依据。文章选取石羊河流域九条岭、红崖山水库2个水文站多年实测天然径流数据作为基础资料,采用Tennant法对石羊河生态基流进行了估算。结果表明：石羊河流域两站最小生态基流分别为1.01、0.77m³/s;通过Tennant法对比分析,得出两站最小和好状态生态基流分别为0.97、3.86m³/s和0.77、3.07m³/s。综合分析得到石羊河流域九条岭、红崖山水库生态基流下限值分别为0.83、0.42m³/s。研究结果对促进流域水资源高效利用,河流健康发展具有重要借鉴依据。     

静宁县水资源可持续利用评价

以渭河水系葫芦河北峡水文站实测年径流量为基础资料，对静宁县境内葫芦河干流及其9条支流进行分析评价，年径流总量为9100．0万m^3，水资源可利用量为9473．76万m^3。分析经济社会发展对水资源的需求，针对水资源利用存在的问题，提出了对策与措施。     

大渡河毛头码水文站水文资料一致性分析

一些大型水电工程的建设和运行,使流域径流时空分布特征产生了一定变化,尤其对下游水文站的实测径流、洪水资料系列的一致性有一定影响。应用此类水文资料时,需将受影响水文资料还原至天然状况。以大渡河中游毛头码水文站为例,对该站1987~2014年的实测径流、洪水资料的一致性进行分析,并采用水量平衡方法进行一致性还原计算。计算结果表明,采用水量平衡法还原的毛头码站径流、洪水系列具有一致性,可用于相关工程设计。