河流生态修复技术在水利水电工程中的应用

由于水利水电工程的兴建,原河流形态和水文情势发生了很大的变化,带来了水环境变化、河段减水、河流片段化、河道渠化等一系列生态环境问题,影响到河流生态的可持续发展。本文阐述了河流生态修复技术的概念及任务,针对性地提出了河流生态修复技术,如水文过程修复、水质修复、水温恢复、河流连通性修复及河流形态修复等,使水利水电工程在流域水资源开发利用中充分发挥经济、社会与生态环境的综合效益。     

河道基本生态需水的年内展布计算法

摘要：基于河流天然径流的变化特征和生态水文过程对径流的年内动态需求，提出了一种新的河道基本生态需水计算方法——生态需水年内展布计算法。该方法选取河流天然径流过程的特征变量来确定与量化同期均值比，并结合多年月均径流过程进行河道基本生态需水量的年内过程计算，弥补了传统水文学法以多年平均径流量的特定百分率或者天然径流量频率曲线上的特定保证率作为水文指标进行生态需水量计算的不足。以计算淮河干流的河道基本生态需水量年内过程为例，说明了计算过程，同时与Tennant法、最小月均径流过程作对比。结果表明：计算结果在Tennant法的评价标准中所对应的河道状态与河道基本生态需水概念界定的生态功能目标相一致，并较好地体现了河流天然径流的年内丰枯变化过程，能够满足河流生态功能目标对径流的实际需求。可见，生态径流年内展布计算法的计算结果较为合理，符合实际情况。     

张家口区域内开展生态水文监测的探讨

<正>1.生态水文监测概述生态水文学是研究生态过程与水文过程相互作用机理的一门交叉学科,兴起于上世纪90年代。广义生态水文学是指在一系列环境条件下来探讨生态水文过程,它考虑了干旱地区、湿地、森林、河流和湖泊的生态水文过程。生态水文学的一个重要研究领域集中于陆地和水生生态系统中植物与水的相     

河流的生态功能及水文变化的生物学效应

河流的生态功能的认识是评价大坝与河流作用的基础,本文对河流的栖息地功能、过滤作用、屏蔽作用、通道作用、源汇功能进行了概要介绍,对水文过程的变化与生物多样性及生物学效应进行了总结。希望能够对大坝建设导致的阻隔、淹没、水文调节变化对生态环境的影响有一个基本的概念。     

河道基本生态需水的年内展布计算法

基于河流天然径流的变化特征和生态水文过程对径流的年内动态需求,提出了一种新的河道基本生态需水计算方法——生态需水年内展布计算法。该方法选取河流天然径流过程的特征变量来确定与量化同期均值比,并结合多年月均径流过程进行河道基本生态需水量的年内过程计算,弥补了传统水文学法以多年平均径流量的特定百分率或者天然径流量频率曲线上的特定保证率作为水文指标进行生态需水量计算的不足。以淮河干流的河道基本生态需水量年内过程计算为例,并同时与Tennant法、最小月均径流过程作对比。计算结果表明:在Tennant法的评价标准中所对应的河道状态与河道基本生态需水概念界定的生态功能目标相一致,并较好地体现了河流天然径流的年内丰枯变化过程,能够满足河流生态功能目标对径流的实际需求。本文方法计算结果较为合理,符合实际情况。     

汤旺河流域生态水文过程研究

通过选择汤旺河流域内5个水文站的实测月平均流量,以及晨明(二)水文站月平均水位变化过程,分析了汤旺河流域的生态水文过程特征。得出:①汤旺河流域森林大面积的砍伐,减少了流域产流量,降低了汤旺河水位过程线,增大了径流年内不均匀系数;②森林结构的变化是流域生态水文过程变化的重要驱动力;③陆地生态水文过程存在着高度的非线性和时空异质性;④汤旺河流域的水文过程变化表征出对全球气候变化的响应;⑤林下调落物层是流域生态水文过程改变的重要介质,因此要加强天保林工程的实施力度。     

基于改进FDC法的河流生态流量研究

基于河流天然径流的变化特征和生态水文过程对径流的年内动态需求,根据1959―2016年大伙房站实测逐日流量资料,运用改进FDC法计算河道生态流量,得丰、平、枯水年组年内各月的生态流量。结果表明:计算结果能较好地体现了河流天然径流的年内丰枯变化过程,能够满足河流生态功能目标对径流的需求,有利于生态系统保护和维持河道持续健康发展。     

河流连通性及其对生态水文过程影响研究进展

为研究流域水资源开发利用对生态系统和水资源承载力的影响,梳理了河流连通性的内涵、分类及评价方法,并着重探讨了河流的纵向连通性,从水质、水量和生物3个方面剖析人工构筑物对水生态系统的影响机理。认为河流连通性是一个具有4维尺度的概念,即1个时间维度、3个空间维度,影响生态水文过程及群落结构的抵抗力与生态系统整体的稳定性,对其评价应该考虑时空变异性。指出后续的研究方向为:从指示物种层面进一步明晰河流连通性程度与生态水文过程的交互影响机理;统一河流连通性程度定量化评价方法和标准,增加不同河流、同一河流不同时期之间的可比性,为面向水资源承载力提升的河流可持续开发与保护提供理论基础。     

论河流生态修复

本文以河流系统诸功能与河流健康之间的关系为主线，从人与河流关系的发展与变化出发，探讨了原始自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和河流生态系统修复和改善等四个阶段的河流特点和治理条件，分析了各个阶段河流系统平衡的特征和影响因素，初步建立了河流健康诊断指标体系，提出了河流生态修复的主要原则。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康，实现人与河流的和谐共存。河流生态修复主要技术包括：缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。本文采用层次分析法的基本思想，探讨了河流健康、河流功能、功能要素和生态修复措施四个层次的关系，同时指出了实现河流生态修复的步骤。     

水生态保护对龙羊峡下游河流生态的影响

大坝的建设阻隔了河流的连续性,影响了大坝下游河流的生态结构和功能。本文分析了大坝对河流结构的影响以及龙羊峡的生态环境状况。从整个区域的水生态保护着手,研究了龙羊峡下游河流的泥沙含量的变化,揭示大坝的生态保护是河流生态恢复的重要措施。     

浅议鄱阳湖的生态问题

本文介绍了水利与生态、鄱阳湖与长江及流域内五河的关系,分析了鄱阳湖水情变化对鄱阳湖湿地、候鸟栖息、鱼类及江豚保育等生态问题的影响,认为科学调配鄱阳湖水资源是解决鄱阳湖生态问题最重要的基础条件.     

拆坝对河流生态环境影响利弊研究综述

为研究拆坝对生态环境影响的利弊,介绍了拆坝对水文情势、泥沙输运、河道地貌、河道水质、栖息地质量及生物多样性等生态的影响,综述了拆坝后河道物理化学及重要生态特性之间响应关系的研究进展。拆坝对生态环境的影响具有时空复杂性,且各生态因子相互影响;水文情势的变化是所有生态响应的触发条件,泥沙输运是生态响应的关键性因子。为了河道长期连续性的开发与利用,研究泥沙输运及泥沙污染物的释放规律,预测拆坝后河道水质时空变化过程,分析流域尺度上生态系统之间的响应关系等对拆坝的评估决策十分重要。     

基于栖息地模拟的河道生态需水量多目标评价方法及其应用

本文提出基于栖息地模拟法的多目标评价法计算河道生态需水量,以加权可利用面积(WUA)最大和流量最小为目标,采用理想点法进行求解.该方法综合考虑了生态用水和经济用水,提供了一个栖息地保护和经济用水相协调的最优河流生态需水量.最后以鱼类作为指示物种,对新疆额尔齐斯河中游鱼类产卵期的河道生态需水量进行了计算.计算结果表明,其生态流量为78m3/s,占该河段多年平均流量的74%.该结果比直接采用栖息地模拟法计算的结果小,但该生态流量可以对河流栖息地提供足够的保护,且较好地协调了生态用水和经济用水的矛盾.     

计算河段最小生态需水的生态水力学法

水文学法与水力学法对河道生态需水量采用的方法都比较宏观，没有仔细考虑水生生物水力生境需求。本文提出了计算河道最小生态基流量的生态水力学法，该法是通过目标水生生物适宜的水力生境确定河段最小生态需水量，文章对河道水力模拟，水生物生境描述等理论进行了研究，同时结合目标水生生物对水力生境的需求，重点研究水深、流速、湿周、水面宽、过水断面的面积、水面面积、水温等水力生境参数；急流、缓流、浅滩及深潭等水力形态的指标表现形式。本文提出的生态水力学法具有直观、定量的特点，为河道确定生态基流量提供了一套较具体、可行的方法。     

卵砾石生态河床对河流水质净化和生态修复的效果

为研究卵砾石生态河床在河流原位水质净化和生态修复中的效果,选择位于宜兴市大浦镇的林庄港作为试验河道进行原位观测,对比分析了卵砾石生态河床河段和自然河床河段中的生源要素变化规律和水生生物生长状况。试验结果表明:卵砾石生态河床河段对污染物质的截留效果明显好于自然河床河段,对氨氮和总磷的截留率可分别达到37%和25%,卵砾石生态河床的构建可显著提高河道的自净能力;卵砾石生态河床河段水生植被的生长密度和覆盖率均达到良好的水平,大型底栖无脊椎动物在敏感物种数、分类单元数和生物数量密度等方面均优于自然河段的;卵砾石生态河床为水生植物、底栖动物和附着生物等水生生物提供了适宜的栖息环境,对河流生态系统的健康起到了较好的改善作用。     

河道生态环境需水研究方法比较

对近年来的河道生态环境需水研究方法进行了回顾和分析，包括水文学法、水力学法、水文—生物分析法、生境模拟法、综合法以及作者参与研究的环境功能设定法等。文章对这些方法的理论基础、优缺点、适用范围进行了重点研究和评述，并结合我国情况分析了其在国内的应用前景。认为水文学法、生境模拟法、综合法和环境功能设定法相对来说都较适合于我国研究，其中生境模拟法由于实施比较复杂，应用性受到一定的限制。     

河流保护与生态修复

分析了堤防和水坝对河流造成的负面影响:切断了河流横向和纵向的生态联系,造成水文循环短路和绝缘,河流被台阶化、节点化,从而破坏了水滨生物栖息地和水生生态系统。从河流保护概念性范围出发,分析了河流在横向、纵向、垂向以及时间维度上的水文循环和生态联系。指出恢复河流生态系统的根本思想在于推动和恢复河流在空间和时间的4维尺度上的水文循环和生态联系,避免河流水文循环短路或绝缘。总结了国内外关于河流生态修复的措施,即在河流横向营造生物栖息地、湿地、林地、深潭和浅滩等,在河流纵向补偿流量和洪水过程,重建生物栖息地和水库消落带,闸坝处建造鱼道和鱼梯等。     

裁弯河道内生物栖息地改造及生态流量估算EI北大核心CSCD

为探讨砾石群布置对裁弯取直河道内生物栖息地的改造效果,并估算改造河段的生态流量,以江西金沙溪为研究区域,选取鲢鱼为研究对象,采用正交试验法和数值模拟方法,研究了最优砾石群的布置形式,并采用生物栖息地法估算了河道内生态流量。结果表明:流量对裁弯河道生物栖息地加权可用面积(WAU)的影响最大,砾石堆积体边长次之,堆积体间距最小,单体砾石边长20 m、砾石间距9 m为最优砾石群布置形式;在原河道平滩流量条件下,裁弯取直后河道内WAU较原河道减小约30%,布置最优砾石群后,裁弯河道内WAU较原河道增加20%,生物栖息地自然化改造效果明显,且不影响河道行洪能力;原河道基本生态流量为50 m^(3)/s,目标生态流量为718 m^(3)/s,改造后裁弯河道基本生态流量为218 m^(3)/s,目标生态流量为618 m^(3)/s。     

长江流域重要生境及主要生态制约问题辨识

从长江流域分布的珍稀动植物栖息地、重要和特有鱼类的洄游通道、重要珍稀陆生动物的迁徙通道等生态敏感区方面,辨识提出长江流域重要陆生生境和水生生境、以及重要陆生和水生生态敏感区。在辨识自然保护区、风景名胜区、地质公园、森林公园、世界自然文化遗产、水土流失重点预防区、重点文物保护单位等重要生态与环境敏感区的基础上,结合水资源开发利用现状和规划,研究长江流域不同区域、不同河流存在的生态与环境制约因素。     

南水北调来水对漳卫新河口的可能影响及生态需水分析

中国北部地区面临严重的缺水问题,而南水北调工程将在一定程度上缓解人民的生活用水问题,同时南水北调来水在一定程度上也将对受水地区生态产生积极作用。特别是随着入海水量的相应增加,河口生态系统将得到一定的改善。但目前关于河口生态系统需水的研究还不多,基于河口生态稳定阈值分析的更少,对河口生态恢复工作还缺少相应的理论支持。这些都不利于河口生态系统的可持续发展。本文应用河口－海岸－海洋模型（ECOMSED）模拟漳卫新河河口及附近海域的水环境状况,分析在不同来水情景下河口海域盐度的扩散分布情况,特别是南水北调来水对河口盐度分布的影响。同时,根据生态系统稳定性阈值原理及关键物种理论,查阅渤海湾鱼类对盐度的适应情况,特别是主要鱼类在产卵育幼期对河口咸淡水区域的依赖程度及对盐度的要求,确定适宜的盐度范围。并结合模型模拟结果,分析不同来水情景下漳卫新河河口的鱼类适宜盐度面积及分布。研究结果表明,在现状来水条件下,枯季漳卫新河河口的鱼类适宜盐度面积仅为1.87平方公里,且基本沿岸分布;雨季为2.63平方公里,南水北调来水后汛期相应的面积能增加4.00平方公里。同时根据来水量与鱼类适宜盐度面积的相关关系曲线,分析得出,天然来水条件下,维持漳卫新河河口生态系统稳定所需要的入海流量约为90m?/s左右,这与历史流量水平基本相一致。