吞吐型湖泊湿地最低生态需水研究——以鄱阳湖湿地为例

作为吞吐型湖泊湿地典型代表的鄱阳湖湿地,蕴藏有许多珍贵物种基因,具有极高的生物多样性.近几十年来由于各种原因鄱阳湖湿地的面积一直在萎缩.现从生态学和水文学观点出发,运用湖泊形态分析法对鄱阳湖的水位面积资料进行分析计算,得到作为中国第一大淡水湖的鄱阳湖,最低生态需水位为9.37 m,最低水位所对应的生态需水量为8.46×108 m3.     

不同时间尺度的鄱阳湖生态水位研究

为支撑鄱阳湖水资源科学调控,本文提出了湖泊年、月、日尺度生态水位的概念,不同时间尺度湖泊生态水位均包括最低生态水位、适宜生态水位、最高生态水位.采用频率曲线法分析了鄱阳湖年、月、日尺度生态水位.在年尺度下,鄱阳湖最低生态水位、适宜生态水位、最高生态水位分别为12.07 m、13.40 m、15.15 m.湖泊年、月、日尺度生态水位反映了湖泊生态系统在不同时间尺度下对水位的不同需求,建议由年尺度、月尺度、日尺度下的水位资料序列统计分析相应尺度下的生态水位.     

南四湖湖区最小生态需水研究

针对南四湖的资料，构建了基于最低生态水位和最小湖区生态耗水的南四湖湖区最小生态需水计算模型。使用天然水位资料统计法、湖泊形态分析法和生物空间最小需求法计算了南四湖最低生态水位。3种计算结果相近。建议的上级湖最低生态水位为33.00m、下级湖为31.38m。基于频率95％的降水等资料，计算的湖区最小生态耗水为6.44亿m3／a。     

汈汊湖生态水位确定方法研究

湖泊的适宜生态水位是进行湖泊规划设计、湖泊保护范围确定等工作的重要依据。本文以湖北省汈汊湖为例,通过选取频率分析法、湖泊形态分析法、生物空间法、最低水位法、水环境模拟法5种不同的生态水位确定方法,开展了湖泊生态水位确定方法的比较研究。研究结果表明,湖泊生态水位计算结果与每种方法的理论和假设密切相关,5种方法计算的汈汊湖生态水位结果介于22.86~24.20m之间。     

1950～2022年鄱阳湖汛期最低水位演变分析

针对2022年鄱阳湖汛期出现的干旱事件，基于非一致性水文频率计算原理，分析了1950～2022年鄱阳湖汛期最低水位的变化情况。结果显示：受变化环境的影响，鄱阳湖汛期最低水位于1999年出现了跳跃向下的中变异，均值由变异前的12.32 m演变为变异后的10.15 m,降幅17.6%。采用基于跳跃分析的非一致性水文频率计算方法，以工业、生活取水保证率为典型频率，鄱阳湖汛期最低水位变异前、变异后P=97%的保证水位分别为9.3 m和7.13 m。     

阿湖水库最低生态水位分析与保障措施研究

介绍了阿湖水库的基本情况，采用不同频率最枯月平均值法、湖泊形态分析法、生物空间法3种方法计算确定了阿湖水库最低生态水位。根据最低生态水位保障目标，从明确责任主体、构建生态水位监控预警系统、加强监督考核、做好应急补水等方面提出了生态水位保障措施，研究旨在维护阿湖水库水生态系统的基本功能，以促进生态文明建设和经济社会发展。     

白洋淀最低生态水位及生态健康保护措施

研究湖泊最低生态水位的计算方法,对解决我国湖泊生态退化问题具有重要的现实意义。通过湖泊管理条例确定的最低运行水位、湖泊形态法、生物空间最小需求法来确定白洋淀最低生态水位。经过计算分析,最终确定白洋淀健康生态最低水位为7．50m,并提出维持白洋淀最低生态水位部分措施。     

基于湖泊形态及水文特征的洱海最低生态水位确定

最低生态水位的设置有利用湖泊的保护与管理,但过多的生态水位阈值又会给管理增加成本,基于洱海大关邑水位站1952—2020年近69 a水位资料,采用湖泊形态法、实际最低生态水位法、生态耗水量法等3种方法研究洱海湖泊年内最低生态水位动态,并提出最低生态水位设定的时段。通过年内最低生态水位的确定和各月直接计算的生态水位做对比,对洱海水位调控做出评价并提出建议。研究表明：(1)湖泊形态法确定的最低生态水位可以突变点来确定,不一定是单位水位的湖面面积差显著减少;(2)对于最低运行水位的湖泊,在10 a以上均以此运行且无较大生态环境问题的,其已经形成一定的生态平衡,建议采用最低运行水位作为最低生态水位;(3)对于吞吐型湖泊,仅确定1个年生态最低水位是无法满足调度需求,应扩展至存在天然水量消耗的月份,通过计算,确定洱海年最低生态水位为1 964.30 m,确定洱海生态耗水期为11月至次年6月,耗水期各月最低生态水位依次为1 964.66、1 964.67、1 964.59、1 964.65、1 964.56、1 964.50、1 964.46、1 964.30 m。     

变化环境下基于回归分析的非一致性水文频率计算方法

基于非一致性水文频率计算原理的频率计算方法，存在确定性成分参数选取主观性强，无法反映多影响要素的问题。提出了变化环境下基于回归分析的非一致性水文频率计算方法，将该方法应用在鄱阳湖水位非一致性频率计算中。结果表明：鄱阳湖年均水位序列呈现出下降的趋势，枯水期出现的频率有所提升，重现期缩短，导致鄱阳湖干旱情况频发。分析结果与鄱阳湖实际的水位状况较为一致，该方法具有较好的可行性和可靠性。     

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。     

宁夏阅海湖生态需水量计算与保障对策研究

阅海湖是银川市内最大的人工湿地,近年来随着经济社会的发展,湿地生态环境面临严重威胁,维持湖泊生态水量是保证湖泊生态系统健康的关键。本文采用水量平衡法,计算出阅海湖的基本生态需水量及适宜生态需水量,并从节水、开源截污、制度保障3个方面提出生态水量的保障对策,可为水行政主管部门合理配置水资源、保护生态环境提供理论支撑。     

宁夏阅海湖生态需水量计算与保障对策研究

阅海湖是银川市内最大的人工湿地,近年来随着经济社会的发展,湿地生态环境面临严重威胁,维持湖泊生态水量是保证湖泊生态系统健康的关键。本文采用水量平衡法,计算出阅海湖的基本生态需水量及适宜生态需水量,并从节水、开源截污、制度保障3个方面提出生态水量的保障对策,可为水行政主管部门合理配置水资源、保护生态环境提供理论支撑。     

基于水生植物修复的玄武湖生态水位研究

在野外采样调查水生植物种类、种群现状和空间分布的基础上,基于湖泊形态分析法和生物空间最小需求法确定了玄武湖最低生态水位,并进一步考虑水生植物的水位需求,制定了水生植物不同生长阶段的生态水位调控方案。结果表明:玄武湖水生植物种类丰富但覆盖度不高,为13.2%,沉水植物的覆盖度很低,为2.1%;玄武湖最低生态水位为9.6 m,萌发期水位为9.9 m时,有利于水生植物尤其是沉水植物的萌发,能达成30%的水生植被覆盖度目标;夏季水位为9.8 m时,能保障湖泊防洪安全,控制过度生长的荷花等挺水植物,促进玄武湖总体水生植物的生长与修复。     

洞庭湖湖区最低生态水位的确定

为确定洞庭湖湖区最低生态水位,针对洞庭湖湖区复杂、不同湖区差异较大的问题,基于城陵矶、鹿角、南嘴、小河嘴和杨柳潭5个水文站1953—2013年的水文资料,采用天然水位资料法、年保证率法、最低年平均水位法、生态水位法、湖泊形态分析法及最小空间需求法,分别对东洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖的最低生态水位进行了计算,并与前人关于洞庭湖生态水位的研究成果进行了对比分析。结果表明:东洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖的最低生态水位分别为22.62 m、27.19 m和28.11 m,相应的湖面面积分别为373.85 km~2、406.88 km~2和142.19 km~2,从保护洞庭湖自然保护区的角度看,确定的最低水位是合理的。     

莫莫格自然保护区湿地生态需水量计算

利用莫莫格自然保护区降水、蒸发资料,通过湿地生态需水量计算方法,计算出维持该区域湿地生态系统所需的多年平均生态需水量、适宜生态需水量和最小生态需水量。     

基于水文学方法的大洋河河道生态需水量计算研究

河道生态需水量的确定对于河流生态系统健康至关重要,为计算大洋河河道内生态需水量,基于大洋河岫岩和沙里寨两个水文站1970-2012年流量资料,分别运用最小生态径流法以及本文提出的保证率为90%(枯水期)、75%(平水期)、60%(丰水期)的适宜生态径流法计算了大洋河河道内生态需水量,并运用Tennant法对计算结果进行评价分析并结合实测流量资料对大洋河生态径流满足度进行了分析,研究结果表明:适宜生态径流量可以使得大洋河河道内的生态环境状况在丰水期和枯水期达到极好的状态,而最小生态径流量也能使大洋河生态环境状况得到改善和稳定,大洋河在丰水期生态径流破坏程度要高于枯水期,本文的研究成果对于大洋河河道生态保护和治理可提供参考价值。     

再生水为水源的城市湖池生态环境需水量计算

以再生水为湖池水源可缓解城市水资源紧缺现状,但存在因再生水水质标准低、易发生水体富 营养化的问题。计算湖池生态环境需水量,定期对湖池进行补水和换水,以保证湖池生态环境的健康。 基于污染物质平衡原理,采用换水周期法,建立兼顾水量和水质生态环境需水计算模型。以西安市沣庆 湖为例,估算生态环境需水量,计算结果为:沣庆湖换水周期冬季为125ｄ、夏季为53ｄ。沣庆湖年平均生 态环境需水量为24．37万ｍ3。