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。     

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。     

生态流速—临界水深法及在杜柯河中的应用

在归纳国内外河道内生态需水方法的基础上,提出了一种同时考虑河道信息和维持河道生态功能所需河流流速的生态需水计算方法（下简称生态流速—临界水深法）,并建立相应的流量与水深、流速的函数关系,重点推导了抛物线型过水断面下流量与水深、流速与水深之间的关系。以绰斯甲河支流杜柯河河道内生态需水为例,给出了计算过程,同时用Tennant法作为对比。结果表明：生态流速—临界水深法计算杜柯河壤塘站河道内适宜生态流量处于Tennant法所计算的适宜和最佳生态需水量之间,计算得出的最小生态需水量比Tennant法计算的最小生态需水量少0.06 m3/s。由于该方法考虑了生态流速（保护目标鱼类产卵所需流速）和临界水深(维持生境最低水深),以临界水深确定了最小生态需水量,以生态流速界定了适宜生态需水量范围,故所得的结果更接近实际状况。     

洪水期河流系统生态需水分析

归纳了洪水期的生态水文效应和生态需水的研究成果,明确了洪水的生态功能包括输送物质和维护河道整体形态,维持河流系统连通性,维持河流系统生境多样性,对物种生命活动传递提示信息等。针对河流系统组成部分的不同保护目标,提出洪水期生态需水研究的重点包括满足河道汛期生态需求的洪水流量阈值、维持湿地生态健康的洪水流量阈值和维持河口生态健康的洪水流量阈值3个方面。通过对满足河道、湿地和河口生态需求的洪水期生态流量阈值的功能和作用分析,明确了3类洪水期生态需水的分析计算方法,可为洪水期生态保护以及实施洪水期生态调度提供参考。     

生态需求流量与河道内生态需水量计算研究——以澜沧江、红河为例

目前关于生态需水的研究较多,但相关研究主要是从水资源需求和流量控制这2个角度进行理论方法以及案例应用方面的探讨,未将二者有力地结合在一起。将河道生态需水总量与河流生态需求流量相结合,提出了生态需水系数-水文参数耦合模型,选择西南纵向岭谷区2条典型河流的相似断面进行案例应用研究,分别计算了河道内生态需水量和河流生态需求流量,并对比分析了二者的结果,同时对不同地区的案例应用进行了比较分析。经过计算,结果表明:红河河道内最小、适宜以及理想生态需水量分别占还原径流量的21.55%,34.51%,54.62%;而澜沧江河道最小、适宜以及理想内生态需水量分别占还原径流量的15.61%,27.45%,48.85%;由红河干流生态需求流量推算的河道内生态需水量占还原径流量的42.27%,而澜沧江推算值为19.06%。分析可知:生态需求流量与河道内生态需水量由于应用层面不同而使得其结果有一点差异,通过对二者的综合分析,可以为水资源管理以及生态保护提供一定的科学支持;多元相关性分析结果表明,提出的河流生态需求流量的模拟结果有很强的相关性;将生态需水系数-水文参数耦合模型应用于澜沧江与红河生态需水的计算研究,发现该模型具有很强的实际操作性。     

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。     

随机流量历时曲线及其在生态流量计算中的应用

河流生态流量是生态水文研究的重要部分,其相关理论和计算方法一直是当前国内外学者研究的热点。尝试基于随机流量历时曲线计算河流系统的生态流量,给出了维持河流生态系统健康各等级流量的历时或频率,并进而估算生态需水,为流域水资源的合理配置提供参考。以松花江干流8个断面为例,研究结果表明,在随机流量历时曲线上基于Q97,10估算得到的最小生态需水量与7Q10法所得到的需水量数值接近且相关性好,而基于保证率P=75%的随机流量历时曲线可求得河道的适宜生态需水量。研究区内嫩江流域大赉断面以上河段最小生态需水量、适宜生态需水量分别为4.6亿m3和99.1亿m3,约占总水资源量的2.6%和56.2%;松花江下游佳木斯控制断面以上河道最小生态需水量、适宜生态需水量分别为79.1亿m3和388.9亿m3,约占总水资源量的13.4%和65.7%。     

水文指数法确定河流生态需水

河流水文情势是河流生态系统的自然动力学特征，而径流情势是水文情势的重要特征。根据生物种群和环境因子之间的关系，从反映河流水文情势的径流情势中筛选水文指数，构建河流生态需水的计算方法。从径流情势中提取流量、频率、历时、发生时间、变化率5个水文指数确定河流生态需水。采用水文指数法实际计算了广东省河流的生态需水，并和Tennant法进行比较分析，结果表明，采用水文指数法计算河流生态需水是可行的。     

玉龙喀什河水利枢纽工程中生态流量的研究与应用

生态流量是维持河流生态基本功能,控制水资源开发强度的重要指标,自然或越接近自然的水文过程,对保护河流生态系统最为理想。玉龙喀什水利枢纽工程当建成后,在发挥各类效益的同时,需考虑河道所需的生态流量。通过BBM法、Tennant法、最小月平均径流法、生态水力学法这四种方法确定的生态流量。计算成果表明,在4—7月鱼类产卵需水敏感期应采用BBM法计算所需生态流量,从4月月均10. 77m3/s逐渐增加到7月月均159. 46m3/s,可充分满足鱼类产卵敏感期的需水,其余各月采用BBM法、Tennant法、最小月平均径流法、生态水力学法计算后的外包线来作为生态流量。这种采用不同计算方法得出所需生态水量,对不同计算方法的优缺点进行"取长补短",将水资源利用最大化高效化。依此,为今后水利工程确定生态流量提供借鉴。     

海河流域河道最小生态流量研究

应用基于河流形态的河道最小生态流量计算方法,选取潘家口、滦县、石匣里、官厅、观台、楚旺及称钩湾7个控制断面对海河流域河道最小生态流量进行计算.该方法立足河流形态,将水位水面宽曲线突变点与维持一定生境(主要包括平均水深、流速等)综合考虑来确定临界流量.计算结果表明:7个控制断面的最小生态流量均值为5.84 m3/s,占多年平均流量的5.8%~10%;在最小生态流量下的水面宽率为43%~70%(平均为61%),平均水深为0.24~0.59 m,流速为0.24~0.34 m/s.这些计算结果与国际上已有的计算结果相符.根据流域相似性原理进行外推,计算了海河流域其他河道的最小生态流量.     

河流生态环境需水量研究

生态环境需水量的研究还处于起步阶段,对于其内涵尚无统一的界定。对生态需水、环境需水、生态环境需水、生态用水等概念进行了探讨,对国内外生态环境需水量的计算方法进行了研究。     

广东省水利水电工程建设管理费计费方法和取费标准合理性分析

《广东省水利水电工程概(估)算编制规定(试行)》(2006版)是根据水利部水总[2002]116号文发布的《水利工程设计概(估)算编制规定》,结合广东省当时水利水电工程建设特点编制而成的。该计价文件实施10 a有余,建设管理费的计算方式和取费标准在一定程度上已经无法满足广东省当前水利水电工程建设的实际需要。该文通过内容、费率及测算结果对比等方式对《广东省水利水电工程概(估)算编制规定(试行)》中建设管理费进行分析,并对建设管理费计算方法和费率等内容提出建议。     

改进最小势能法与Bishop法边坡稳定计算对比分析

最小势能法是边坡稳定性分析的新方法，而滑面上储存的剪切势能是滑体系统总势能不可或缺的一部分，因此针对任意形状滑面，提出一种考虑滑裂面上剪切势能的最小势能法。为验证改进后最小势能法的合理性，将其与Bishop法从理论以及算例方面进行了对比分析。结果表明：改进后的最小势能法是合理且可行的，可以用于边坡稳定性的评价；最小势能法无需划分条块及迭代，分析计算过程简洁，相比Bishop法有一定的优势，便于在工程中推广应用。     

基于水力水文学法的大渡河上游生态流量确定

利用湿周法、Tennant法、Tessman法、逐月最小径流法分别计算大渡河上游的最小生态流量,并通过鱼类繁殖产卵所需的流量验证4种方法的合理性。结果表明,Tennant法、Tessman法、逐月最小径流法能保证足木足断面鱼类繁殖产卵所需的最低流量,大金断面4种方法均能满足。推荐3—8月采用Tennant法,9月至次年2月选择湿周法,计算得到的最小生态流量过程能够满足鱼类及栖息地保护的要求,又对人类取用水影响最小。     

专业化水电检修公司的安全管理 探索与实践

水电检修行业是高危行业,各种危险因素较多。通过分析水电检修行业的安全风险,探索出了行之有效的安全管理模式,以科学的管理确保了安全生产,对水电检修行业的安全管理有一定的借鉴作用。     

北方山区生态需水量浅析

生态需水量分为河道内和河道外两部分。根据北方山区的特点,以承德市滦河流域为例,采用合理的计算方法,对承德市滦河流域生态需水量进行了估算。最后,对计算结果进行了分析和评价,并对如何保证生态需水量提出建议。     

A multiple criteria decision‐making approach to estimate minimum environmental flows based on wetted perimeter

Minimum environmental flows in rivers provide a certain level of protection for the aquatic environment. The relationship between wetted perimeter and discharge can be used to define the minimum environmental flows by the slope method (SM), or curvature method (CM), especially for cases with poor understanding of the aquatic ecosystem. SM and CM derived inconsistent values of minimum environmental flows. It was not clear which method better defined minimum environmental flow. Moreover, the computation and optimization procedures are both time consuming and error‐prone, especially for complicated wetted perimeter–discharge relationships. In this study, flow regulation for rivers was regarded as a multiple criteria decision‐making problem, with the objectives of minimum river discharge and maximum wetted perimeter. Ideal point methods (IPMs) with the scaling coefficient r = 1 (IPM1) and r = 2 (IPM2) were used to solve this model to determine optimal environmental flows. IPM was simple in computation, especially when the wetted perimeter–discharge relationship was given as scattered data pairs. Meanwhile, it was applicable to a wider range of wetted perimeter–discharge relationship than SM and CM. Environmental flows estimated by IMP1 are the same as that by SM. The analytical results for environmental flows using SM, CM, IPM1 and IPM2 were compared for wetted perimeter–discharge relationship expressed as power or logarithmic function. It showed that CM is not a good method to define environmental flows. SM with unity slope and IMP1 were recommended. CM, SM and IPM were examined for the determination of environmental flows in a river in North Xinjiang, China. Environmental flows for different transects of the studying river reach were estimated to be 21% of the mean annual flow by SM or IPM1, which provided the satisfactory wetted perimeter, water depth and average velocity for aquatic organisms. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

ArcGIS结合Excel-VBA在土地平整土方量计算及调配的应用研究

根据TIN不规则三角网格法,使用ArcGIS快速准确的计算出土地平整的填挖方量,在此基础上,根据Dijkstra算法结合ArcGIS中拓扑网络关系分析计算功能得到各工地之间的最短路径,应用最小元素法对ArcGIS中取得的填挖方数据进行进一步调配,同时建立ArcGIS与Excel-VBA两个软件之间的动态链接,使得Exc...     

龙滩碾压混凝土室内外抗剪试验结果对比分析

对龙滩大坝碾压混凝土的室内抗剪、现场原位抗剪试验和芯样抗剪试验结果进行了对比分析。室内和现场抗剪试验结果表明,随着层面间歇时间的延长,3种强度等级的碾压混凝土的抗剪强度均下降,尤其是冷缝出现后抗剪强度最低。采用小值平均法和保证率为80%时统计法分析,3种强度等级的碾压混凝土现场原位抗剪试验的f′、c′值均能满足设计要求,小值法较统计法的f′值稍高,c′值稍低;分别用小值法和统计法得出的f′、c′值计算出的抗剪强度差别不大,小值法稍低。除去尺寸效应和龄期的影响后,两种强度等级的芯样抗剪强度均大于设计抗剪强度。     

实施涉河项目管理的技术要求探讨

规范河道建设项目是各级水行政主管机关和河道管理单位的行政职责,也是在确保河道工程防洪安全的前提下保障经济发展的必然要求。河道建设项目的申报、方案技术审查、行政审批等必须符合法律法规和行业规范强制性要求。本文对涉河项目从水行政管理的审查要求及技术要求等方面进行了探讨。