基于Tennant法的清涧河生态基流量计算

清涧河洪水灾害较多,为保证黄土高原地区水生态环境的发展,有必要对清涧河的生态基流进行计算。使用Tennant法计算初步得出清涧河子长站和延川站断面生态基流量分别为0.58m~3/s和1.12m~3/s,生态环境需水量分别为0.60m~3/s和1.12m~3/s。这一结果为清涧河流域水生态修复工作提供了理论依据,对进一步的生态流量调控计算具有重要意义。     

疏勒河流域生态需水量研究

采用Tennant法、近10 a最枯月实测径流量法、90%保证率法、月年保证率法分别计算了疏勒河流域的生态基流;对敏感生态需水(包括河流湿地生态需水、湖泊生态需水、重要水生生物生态需水),采用流域典型区进行计算。疏勒河流域生态需水即为其生态基流与敏感生态需水之和。在对上述方法进行比较、分析的基础上,得出的90%的保证率法即为疏勒河流域生态基流比较合适的计算方法。计算结果表明:该河流域生态基流的所需水量为河流90%保证率下的最枯月平均流量的23%,河流的湿地生态需水量为6.40亿m~3,湖泊生态需水量为0.14亿m~3,重要水生生物的生态需水量为0.23亿m~3。在此基础上,通过计算得出疏勒河流域的生态需水量为6.77亿m~3。据此确定了疏勒河流域水生态红线和生态特征流量值,可为最严格水资源管理及水生态红线管理提供参考依据。     

基于RVA法的河流生态基流过程研究

针对我国目前生态需水量研究难以反映河流水文情势自然涨落变化的问题,从河流水文情势的整体角度出发,采用IHA法分析了金沙江上游岗托至巴塘河段的天然水文情势特征,得到了该河段各指标的RVA阈值范围。在总结前人研究的基础上,对计算河流生态基流量的RVA法进行了改进,提出非汛期、汛前期和汛后期采用RVA目标差值的75%推荐河流生态基流量,主汛期采用RVA目标差值的50%推荐河流生态基流量。采用改进的RVA法计算了金沙江上游巴塘断面的生态基流过程,得到巴塘断面各月的生态基流量分别为39.5 m~3/s、42.5 m~3/s、33.0 m~3/s、74.2 m~3/s、124.4m~3/s、259.3 m~3/s、394.0 m~3/s、581.0 m~3/s、493.5 m~3/s、259.7 m~3/s、131.1 m~3/s、71.0 m~3/s,占相应多年月均流量的比例范围为14.0%~32.9%,并与Tennant法的结果进行了对比分析。结果表明,该方法能够更好地反映金沙江上游天然河流水文情势的动态变化特征,可为金沙江上游水电开发生态保护提供技术参考。     

灌河流域生态需水确定及保障措施分析

为了解决灌河生态水量缺乏、水体污染等生态环境问题,根据不同河段生态功能定位,采用Tennant法、MIKE21二维水质模型和水量平衡法计算灌河最小生态水量、水质需水、景观需水等,采用MIKE21水动力模型动态模拟计算四大家鱼、鳝鱼等的敏感生态需水。经综合分析确定灌河年生态需水量为15 142.5万m~3,月平均生态需水流量为0.9～11.7 m~3/s,进而提出了强化农业节水、推进非常规水源利用、加强河流生态调度等生态水量保障措施。     

基于生态水文学法的湘江生态流量研究

河流生态流量是维持河流生态系统健康的重要条件。选取湘江(湘潭)作为控制性断面,采用生态流量年内展布法和IHA-RVA法计算河道最小和适宜生态流量,并以Tennant法进行合理性验证。结果表明:最小生态流量为639.6 m~3/s,占多年平均天然流量的32.2%;适宜生态流量为983.4 m~3/s,占多年平均天然流量的49.5%。该方法计算的生态流量结果能够满足河流生态目标的需求,与天然河流年内丰枯变化状态相吻合,计算结果较为合理。研究可为湘江湘潭的水资源管理以及生态系统的保护和恢复提供科学依据。     

面向水资源保护的九龙瀑布生态需水分析

生态需水是实施水资源保护的依据,依据全国水资源保护规划技术要求和瀑布保护需要,针对河道生态基流、河流水质污染自净需水、瀑布幕宽需水3方面,采用水文学法、水力学法及水质模型法等进行分析计算,推求九龙瀑布的生态需水,综合确定九龙瀑布生态需水量为年均3.51 m~3/s;结合断面实测流量结果,评价瀑布生态需水满足程度为中,为切实保护水资源、维持瀑布景观持续健康发展,对最枯月(4月)配置水量1.33 m~3/s,生态需水满足程度可达到良。通过对面向水资源保护的九龙瀑布生态需水分析,提出合理化建议,并为有关部门管理瀑布景观和保护水资源提供技术依据。     

高度城镇化地区河网水系生态调控方案

为探究长三角高度城镇化地区河网水系生态调控方案,以秦淮河流域下游地区水系为例,采用生态功能设定法,计算了各河段生态水位和生态流量.通过构建一维水量水质模型,在枯水年非汛期水量调控及截污措施协同驱动下,对水位、流量及污染物浓度的时空分布特征进行多情景数值模拟,并对生态水量保障率及水质改善效果进行评估.结果表明,水位调控措...     

苏北平原河流生态水位确定与保障措施研究

为获得平原河网河流生态状态管控对策措施,并构建完善的生态流量管控长效机制,需要运用有效方法计算河道生态流量(水位)阈值;针对苏北平原河网区总六塘河的客观环境及其运行管理实际情况,将其分为上、中、下游3段分别分析各河段生态水位控制状态,并依据苏北平原河网区河流的水文特性、水动力特征以及水文实测资料条件等,运用90%年最低水位法、湿周法、最小月平均水位法、生存最小水深法等方法分别计算河流中游段的生态水位阈值;通过河道运行管理实际方案的对比分析,综合确定河流上、中、下游3段生态水位目标值分别为17.40、8.96、7.50 m;基于综合分析法获得的河道生态水位控制值,并结合河道实际运行管理状况,从构建完善可行的生态流量管控制度、加快生态流量和取水量信息监测系统与生态水位目标保障预警系统建设、加强河湖生态流量(水位)落实情况监督考核等方面提出了河流生态水位(流量)目标维护的具体保障实施措施。     

串联型水体生态需水补水方案研究

在水资源长期短缺的北方地区,拦河蓄水形成的串联型河流坝式景观水体几乎在每个城市都可以看到。为计算维持这种以水景观为主的人工河流生态系统基本健康的最小需水量,以滹沱河水环境修复段为例,构造描述"串联型坝式景观水体"水质、水量变化的综合数学模型,提出了水质、水量相结合的河流坝式景观水体生态需水补水方案。结果显示:75%频率降水情况下,滹沱河水环境修复段现状水平年最小需水量为3 450万m3,并给出了明确的补水时机和补水量,为北方串联型河流坝式景观水体的生态保护提供了支撑。     

秦淮河三汊河口闸底板大体积混凝土的施工控制

1工程概况秦淮河三汊河口闸位于江苏省南京市秦淮河东支流三汊河口入长江处,主要功能是在非汛期关闸蓄水,抬高外秦淮河水位,克服枯水期河水位低、环境恶化的问题;汛期遇上游来水,开闸放水,不影响外秦淮河行洪。工程作为城市水利的亮点,与外秦淮河整体景观协调一致,改善了城市水环境和城市形象。三汊河口闸在国内首次采用双孔护镜门新闸型,单孔净宽为40m,总净宽80m。正常蓄水期的过流量为30m3/s,非汛期行洪流量为80m3/s(关闸蓄水状态),汛期行洪流量为600m3/s。该闸主闸身的2孔3墩采用5块底板,其中3墩底板结合作为灌注桩承台,2闸孔底板分别为…     

生态流域建设理念与发展模式探讨

建设生态流域、协调流域生态环境保护与社会经济发展间的关系已成为当前流域研究的重点.对生态流域的概念及内涵进行了探讨,阐述了生态城市和生态乡村建设示范的规划目标,提出开展生态流域建设应重点开展流域分区与保护、城市群发展规划、生态产业规划、人工系统结构与功能调整四个方面的研究,以流域人工系统物质流和能量流的生态化为核心,深...     

基于生态补水的缺水河流生态修复研究

为研究河流生态修复所需的补水量和补水关键期,以永定河官厅山峡段为例,采用环境需水量和生态需水量两种方法,计算不同阶段河流生态修复所需的生态水量。结果表明:水文变异后,永定河生态严重退化,实施生态补水迫在眉睫;现状1. 7×10~8m~3补水水量具有一定的积极作用,但不能满足河流正常需水;未来3个典型年(75%、90%和95%)最低的生态补水量为4. 88×10~8、6. 11×10~8和6. 37×10~8m~3,同时推荐3-6月份为生态补水关键期。通过对生态补水量和补水时机的研究,为永定河生态修复提供一定的理论依据。     

水库生态调度模型及其应用研究

水利工程建设在促进社会经济发展的同时也给河流生态系统带来了一些负面影响，为了减轻水利工程对水生态系统造成的不利影响，结合中国的实际情况本文建立了在考虑水库原有功能的基础上，兼顾河流生态需求的水库生态调度模型。计算了河流最小生态流量、适宜生态流量和生态洪水。本文将建立的生态调度模型应用于南水北调中线工程的水源区丹江口水库，采用逐步优化算法求解生态调度模型，分析计算生态目标的加入对水库原有功能的影响。研究通过水库调度满足河流适宜生态流量，尽量不低于最小生态流量的调度方式；探讨通过水库调度模拟“人造洪水”，为鱼类的繁殖和生长创造适宜的水力条件。计算结果表明，丰水年在满足生态流量的情况下，对水库原有功能影响不大，然而平水年和枯水年在考虑生态需求时，对水库原有功能将产生一定程度的影响。因此需要在生态环境和经济效益之间均衡利用水资源，通过水库的生态调度保持河流天然适宜的径流过程，维护河流生态系统健康及水资源的可持续利用。 关键字:水库生态调度;河流生态需水量;生态洪水     

水库生态调度模型及其应用

为了减轻水利工程对河流生态系统造成的不利影响,针对汉江中下游的主要生态问题,结合不同时期生态因子和水文观测资料,分析计算了汉江的最小生态流量、适宜生态流量以及四大家鱼产卵所需要的洪水脉冲过程。通过建立丹江口水库生态调度模型,选取典型代表年,对丹江口水库进行河流生态需水量和人造洪水调度。计算结果表明,丰水年和平水年能满足最小和适宜生态流量的需求,典型枯水年能满足最小生态流量,特枯年份无法满足适宜生态流量过程。分析了生态调度对水库发电效益产生的影响,丰水年影响甚微,平水年和枯水年的影响逐渐加大。通过水库的人造洪水调度可以满足四大家鱼产卵所需要的洪水脉冲环境。实施水库的生态调度有益于人水和谐的可持续发展。     

基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型及应用

传统的水库调度以兴利调度和防洪调度为主,常忽视生态环境问题,导致河流生态水文系统的健康状况不断恶化。相对传统的以水电站年发电量最大,发电保证率最高为目标函数,本研究还引入了生态保证率最高的目标函数,构建基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型,并采用NSGA-Ⅱ算法对模型进行优化求解。利用该模型对天生桥一级水库1956年-2008年的来水过程进行优化调度,结果表明:经济效益最大的调度方案会对天然径流过程产生显著的改变,而兼顾经济效益和生态目标的建议调度方案对水库的经济效益产生影响较少的同时能保证生态系统的稳定性。     

铰接式生态护坡块在水环境护岸工程中的应用

介绍了铰接式生态护坡块的植物修复机理、综合生态效能、使用植被品种的选择等。相对传统刚性材料护坡耐久性差、不透水、易引起生态退化的缺陷,铰接式生态护坡块具有防冻胀性能好、施工效率高等优点,并具有较好的生态效益、自净效益和经济效益。     

基于生态水深-流速法的河段生态需水量计算方法

在界定了生态流速和生态水深概念的基础上，提出了一种同时考虑河道本身参数(湿 周、糙率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流量的水力学方法，避免了湿周法不能反映复式断面真实水位流量关系的缺点，并用于验证黄河上游小川河段生态需水量，同时用Tennant法作了对比。结果表明：用生态水深-流速法得到的小川河段生态流量优于Tennant法所计算的生态需水量，由于该方法考虑了生态流速和生态水深，故所得的结果符合实际情况。     

人工湿地建设项目在辽河流域生态治理中的应用

辽河在辽中县多年平均径流量为27.3亿m3,河道水质影响差异较大,枯水期属重度污染,COD、氨氮等4项指标超标,岸滩湿地被开垦为农田,造成了水土流失,大量的化肥和农药投入,使得流域非点源污染逐年递增,缺少生态用水,维持河道内生物繁衍和滩地内植被生长的水量严重不足。针对问题进行人工湿地建设取得良好的生态效益。     

汉江流域控制断面生态基流量的确定

保障合理的生态基流是维护河流健康的基础,是有序、可持续利用流域水资源的前提。采用Tennant法、最小月90%保证率平均流量设定法（Q90）以及最近10a最小月平均径流量法分别计算汉江各控制断面的生态基流量。根据汉江流域生态环境保护需要,以及各方法计算结果,确定汉江流域武侯镇、石泉、白河、皇家港及皇庄等控制断面的生态基流分别为3,28,76,174,200 m³/s。     

大尺度生态调度研究与实践

通过分析总结国内外生态调度与生态恢复研究进展、发展趋势及其特点,提出水库调度已从将"生态目标"嵌入兴利调度的简单调控过程,转变为"后坝工时代"大尺度生态调度的综合调控过程,即:全流域-大空间尺度、长系列-大时间尺度、水循环-大系统尺度。指出生态调度是生态恢复和保护最有效的措施之一,提出了干旱区内陆河流域生态保护面临的挑战和需要研究解决的关键技术。以塔里木河下游生态输水和额尔齐斯河生态调度为研究对象,通过连续20年的动态监测、资料收集、野外数据采集及实验室数据处理,对生态输水方式、生态恢复响应、生态调度策略和生态保护模式等,进行了深入研究。结果表明:①生态恢复是一个长期的过程,需对地表水、地下水、植被响应、生境条件、生物多样性等开展长期监测,以掌握其动态情况,采取更为科学有效的调控措施;②为了提高塔里木河下游生态恢复成效,研究提出在实施双通道、汊河和面状输水的同时,采用"沟汊渗灌"延伸扩大受水区范围,快速有效补给地下水,建立了基于地下水位调控的"地下水银行"及生态修复平台。③创建了额尔齐斯河"七库一干"、"三次脉冲"、漓漫灌溉等多尺度耦合的生态调度技术体系和科学化、系统化、制度化的管理体系,初步形成水河湖联通、水网通达、水势漫溢的河谷林草漓漫灌溉系统。改变以往生态调度"只放不灌"和"大水漫灌"的粗放式管理模式,丰富了生态调度的研究内涵与实践。