基于分段-综合评价法的闽江下游河道健康评价

为进一步深化入海河流感潮河道的健康评价研究,根据感潮河道水文、水环境及水生态特点,建立包括河流形态、水文、水质、咸潮入侵、生物和社会服务功能等6方面12个具体评价指标的感潮河道健康评价指标体系,提出河道分段与全河道综合的解决长河道自然特征与社会功能空间差异问题的评价方法,并以闽江下游河道为例进行健康评价。闽江下游河道可以分为水口坝下-分流口段、分流口-洪山桥(北港)段、洪山桥-汇流口(北港)段、分流口-汇流口(南港)和汇流口-闽江口段等5个河段,除了分流口-汇流口(南港)河段健康状态为亚病态,其他河段为一般,闽江下游河道总体健康状态为一般。基于分段-综合河流健康评价模型,获取河流健康等级标准及各河段健康状况,采用博弈论优化指标的组合权重,可降低因主观因素对评价结果带来的影响,值得进一步推广应用。     

珠江三角洲河网区河道取排水适应性评价初探

在分析河网区人类活动对河流水资源及河道本身需求的基础之上,提出了河道取排水适应性概念,对河流水文水资源、水质状况、咸潮影响、河道自然地理、人类取水需求、人类排水需求、排污口分布、水体纳污能力等8个方面进一步识别与归纳,采用多指标综合评价法构建了河网区河道取排水适应性评价体系与评价模型,同时提出了河网区河道取排水适应性评价关键指标分级评价标准,并选取珠江三角洲典型水网区中顺大围河网区河道进行案例评价与分析,结果表明东海水道、西海水道、小榄水道、古镇水道、磨刀门水道等外江水道适宜作为饮用水源、渔业用水的取水河道;凫洲河、横琴海、中部排水渠、狮滘河、石歧河等内河适宜作为工业、景观等用水要求不高的取水河道。     

基于河道不同生态治理方案的数值模拟探究

文章针对大凌河锦州段河道冲淤损坏、天然河道污染严重的状况,利用MIKE21软件并根据该河道生态综合整治工程建立了基于非正交网格的二维水动力数值模型,对河流的水面曲线特征和纵向流速利用模型进行模拟并得出了河流河岸与河床边坡落淤和冲刷分布状况;然后基于流域土壤生物工程技术给出了不同的生态治理方案,并对各治理方案的生态效果利用鲤鱼流速适宜指数法进行评价。研究表明:第4种生态治理方案的流速呈现出均匀分布的特征,该方案具有显著的河流生态治理效果,在河流生态治理种生态丁坝发挥着关键性作用。     

基于ME-Tennant法的河道生态流量过程评价模型研究

针对中小型河流引水式水电站下游减脱水河段的生态修复问题,总结了5种常用的生态流量过程计算方法,将物元分析法(Matter Element Analysis)与Tennant法耦合,提出了ME-Tennant河流生态流量过程评价模型。以湖南省刘家坪水电站为例,应用该模型对不同方法计算出来的生态流量过程进行评价,最终以NGPRP法和年内展布法的计算结果确定最小生态流量过程,以2种不同保证率下的逐月频率法计算结果确定适宜生态流量过程,结果符合研究流域的生态水文特征。研究为推求河道生态流量过程提供了新思路,也为水电站下游减脱水河段的生态修复提供了参考。     

基于FCM-LVQ网络模型的疏勒河流域水安全评价

疏勒河流域水安全状况对祁连山脉的生态安全具有重要影响。针对疏勒河流域水安全问题,提出一种环境-生态-监管-治理模型,构建出祁连山脉内陆河流域水安全评价指标体系,通过模糊C-均值聚类分析(FCM)法结合专家打分法对指标数据进行处理,运用学习向量量化(LVQ)网络模型得到疏勒河流域水安全评价等级,并与单纯使用LVQ神经网络和BP神经网络的评价结果进行对比,以验证评价模型的实用性。结果表明:疏勒河流域水安全状况2013年表现为不安全,2014-2016年表现为基本安全,2017-2019年表现为安全,整体呈现为逐渐上升的趋势,这与流域内实际情况是相符的。另外,FCM-LVQ网络模型在运行速度及评价结果精度上明显更优于另外两种网络模型,可在流域水安全评价中推广使用。     

基于Tennant和R2-CROSS的滇池流域河流生态需水量计算

滇池流域内河流众多,为研究滇池流域的河流水生态状况,采用Tennant法和R2-CROSS法计算滇池流域河流生态需水量,进行对比分析。研究结果表明:使用Tennant法计算河流生态需水量为16 974.59万m~3,使用R2-CROSS法计算河流生态需水量为16 715.49万m~3。Tennant法计算灵活、简单,R2-CROSS法综合考虑了研究河段的水力特性、生态特性和河道形态特性,计算结果更全面。研究结果可为滇池流域的水资源开发利用以及生态系统的保护和恢复提供科学依据。     

浙江省瓯江典型河段地貌过程分析

本文对浙江省瓯江典型河段的地貌过程进行了分析,包括典型河段水沙特性和边界条件、河道演变状况等。通过地貌过程分析,可为瓯江典型河段生态保护与修复措施的选取提供科学依据,从而提高河流生态修复工程的成功率。     

基于可达最佳状态标准的叶尔羌河健康评价

为了有效保护和管理干旱区内陆河流,以叶尔羌河卡群—艾力克塔木河段为研究对象,提出"以可达最佳状态为标准"的河流健康评价标准;基于压力-状态-响应模型建立了包含24项指标的河流健康评价指标体系;构建了基于突变级数法的河流健康评价模型,进行河流健康评价研究。结果表明:评价现状年2015年该河段目标层突变级数为0.95,河流健康综合评价等级为Ⅲ级,处于亚健康状态,即河流健康为由健康向不健康过渡的预警状态。评价结果与实际情况基本符合,河流健康生命已受到威胁,河流健康维护工作势在必行,维护河流健康的关键是满足河道生态基流保障率,提高河道外用水尤其是农田灌溉用水效率,以及提高流域管理机构河流综合治理水平和水资源优化配置效率。     

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。     

朝阳市喀左县大凌河河道健康综合评价

通过分析河流的物理化学指标、社会经济价值、人类健康和生态功能,结合河道健康现有研究成果选择17项代表性指标,基于因素层、准则层与目标层框架结构构建了综合评价体系。以喀左县大凌河河段为例,对河道健康状态利用模糊数学法综合评价,为实现河道健康水平的快速便捷评价研发了基于VS平台的C++软件,可为河道治理规划和完善河流健康评价方法提供科学依据。     

北方干旱半干旱地区季节性河流健康评价

晋中市大部分河流属于北方干旱半干旱地区季节性河流，对比南方水量充沛的有水河流，尤其在“水”与“生物”两项准则层评价项上存在难点。研究选取昌源河（晋中市段）作为典型河流先行开展评价，从河流系统物理、化学、生物、服务功能完整性方面以及相互之间的协调性客观评价该区域河流健康状态。结果表明：通过对河流各河段4个准则层、 12个指标层的健康评价，得出该段河流生态结构和功能性较好，边坡植被覆盖率较高，生物、植物种类多元化，河道治理后，整体生态活力增强，综合评价为二类河道。评价结果能够为全市乃至全省该类型河流健康评价提供参考与借鉴。     

基于赣江南昌县境内段河道健康综合评价

通过分析河流健康基本内涵综合考虑了河道服务、生态、资源及环境等多因素协同影响效应,在遵循层次性、可获取性、代表性和系统性原则的基础上建立河流健康评价等级和指标体系。然后以赣江南昌段河道为研究对象,综合考虑河流健康评价的模糊性、复杂性特征构建一种耦合了云模型理论与模糊层次法的综合模型,通过对比分析其他方法评价结果验证了该模型的可行性与可靠性。研究表明:在河流健康评价中所采用的层次模糊法具有科学合理性,赣江南昌段河道属于亚健康状态,有必要实施有效的保护措施进一步提升其健康水平;可为其他河段的健康评价及河道治理提供一定参考。     

基于细河流域生态健康评价

以细河流域为例,在遵循可获取性、科学性、代表性、系统性原则的基础上选择3项典型指标并建立评价体系,然后运用综合指数法科学评价了流域生态健康状况。结果显示:细河流域陆域生态格局与水生生物状况相对较差,流域生态健康总体呈现出良好的状态;流域内影响生态健康退化的主要因素有不合理的岸边带种植、畜禽养殖等,为改善流域健康状况建议加强对涉水活动干扰水生生境的监管和污染负荷排放的控制,从而实现流域的适应性与可持续性管理以及河流水系的生态安全。     

西南山区小型河流生态需水量研究

对目前国内关于河道生态需水量的主要研究方法进行了比较分析,针对西南山区小型河流梯级电站减水河段面临的生态需水问题,根据研究河段的河道形态、径流特征和环境特征,确定选用水文学的Tennant法和水力学的R2-Cross法来分别计算研究河段的生态需水量.结合山区小型河流的自身特性,对R2-cross法的水力参数标准进行了修正,确定了适合山区小型河流的计算标准.通过河道水力计算,综合确定了研究河流的最小生态需水量.     

黄河流域水生态保护与修复总体框架研究

根据黄河流域及河流生态系统特征,从流域水生态系统保护层面出发,指出湿地和鱼类栖息地规模和质量是黄河河流健康的重要标志,是黄河水生态保护的重点关注对象。在黄河水生态状况评价及问题识别的基础上,明确各区域(河段)水生态保护目标,提出黄河上中下游及源区、河口水生态保护与修复总体布局,制定重要断面生态需水指标及保障措施,提出了重要湿地和重要鱼类栖息地等保护与修复的措施。     

山地河流生境快速评价模型与应用

从河流生境结构和功能出发,选用河流生境多样性指数、河道湿润率、生境单元质量指数,采用专家打分法确定权重系数,建立了山地河流生境快速评价指标体系及定量评价模型。选取三峡库区的典型山地河流东河进行河流生境质量定量评价。结果表明该河流生境质量从库尾以上河段起向下游逐步下降,在引水坝以下河段降至最低,其后呈逐渐恢复的态势。坝下河流生境主要受到河流减水影响;坝上河段河流生境主要受泥沙淤积影响。该评价结果能较直观地反映水电工程影响下山地河流生境状况,以及导致河流生境质量衰退的原因。     

河道整治中的生态环境问题与生态协调的河道整治

以维护河流生态环境、使河道整治与河流生态需求相协调为目标,以分析河流形态与生态系统的关系为重点,研究滩、槽边界改变对河流生境产生的影响、传统河道整治对河床演变的干扰及对河流生物多样性的胁迫。探讨了基于生态协调的河道整治原则、整治理念、综合整治模式,提出现代河道整治规划应考虑河流系统的生态平衡需求,掌控对河道边界干扰的"适宜度",同时采用生态工程措施。两个典型治理案例表明,基于生态协调的河道整治理念与方法,采用透水生态型护坡、在河漫滩建设湿地保护区、在河道水陆交错带设置过渡缓冲区、沿河道两岸建立绿色廊道景观等措施,使治理河段的辛普森多样性指数、河流结构和功能评价值均有明显改善。新型生态工程材料具有良好的生态恢复能力、结构柔性及整体稳定性,是实现生态协调河道整治的重要技术基础。     

柳河流域水安全的多指标物元综合评价

基于水安全压力、状态、响应的PSR概念模型选择21项典型指标,然后根据流域水环境状况建立的多指标评价体系和物元评判模型,综合评价了柳河流域水安全状态。研究表明:多指标物元综合评判模型能够较好的反映当地水资源实际状况,在水安全评价过程中呈现出较强的可行性与科学性;柳河流域属于兼顾管理型与资源型缺水区域,为实现人水和谐相处应加快建立水资源安全保障体系和供给与高效利用体系,可为柳河流域水资源与社会经济协调、健康发展提供一定参考。     

一维二维耦合模型研究水库运行对下游河道水环境的影响

水库运行造成的河道水流条件的改变给下游的水生态系统带来重要影响。耦合水动力过程及生态过程的生态水力学模型可以有效地定量评价这种影响。本研究以广西漓江为实例，建立了全河流一维和局部河段二维水环境模型。其中的一维模型分析全河段水环境变化趋势，二维模型分析关键区间水环境的特点，并为后续的生物栖息地模型奠定基础。模型分析了典型水文年中自然径流和青狮潭水库运行两种模式下下游河道关键水环境因子的变化。模拟结果表明水库运行在平水年的影响大于丰水年和枯水年，局部浅水区的变化大于深水区，年内枯水期(10-12月)的影响大于年均值，而且这些变化沿程逐渐减弱。该研究成果为下一步的生态模型提供了外部因子。     

山地河流生境快速评价模型与应用

从河流生境结构和功能出发，选用河流生境多样性指数、河道湿润率、生境单元质量指数，采用专家打分法确定权重系数，建立了山地河流生境快速评价指标体系及定量评价模型。选取三峡库区腹心区域的典型山地河流东河进行河流生境质量定量评价。结果表明河流生境质量从库尾以上河段起逐步下降，在引水坝以下河段降至最低，其后呈逐渐回复的态势。坝下河流生境主要受到河流减水影响；坝上河段河流生境主要受泥沙淤积影响。评价结果能较直观地反映水电工程影响下山地河流生境状况，以及导致河流生境质量衰退的原因。