无定河流域悬移质有效输沙流量分析

本文利用无定河实施水土保持措施前11年(1959-1969年)的日平均流量和日平均含沙量资料,计算了无定河及其支流共12条河流的有效输沙流量.由于流量之间的不连续性,首先将各站所有的流量分为两组:小流量级和大流量级.将小流量级别的流量分别以该流量级的1、3/4、1/2、1/4标准差为间隔进行分级.对于大流量,如果相邻的流量差在对应的小流量间隔内,将其归为一级.然后计算每级流量的输沙量,最大输沙量对应的流量为有效输沙流量.结果发现风沙区河流的有效输沙流量与黄土丘陵沟壑区和河源粱峁沟涧区河流的有效输沙流量之间存在着很大的区域差异.在四种分级间隔下,黄土丘陵沟壑区和河源梁峁沟涧区河流的有效输沙流量一般均出现在大洪水流量范围内,风沙区河流的有效输沙流量出现在小流量范围内.流量分级间隔的大小对风沙区河流的有效输沙流量的历时百分比有着较大的影响.不同地貌区域河流有效输沙流量的差异主要与流量过程和含沙量有关.     

永定河下游河道生态需水量

多沙河流生态需水量中最为重要的是输沙需水量，通过分析河道输沙的实际过程，提出了输沙需水量概念和计算方法，进而计算、分析了永定河下游河道的输沙需水量。指出输沙用水调控原则为：优先选用临界单位输沙需水最；在水流强度较大时集中输沙，保证下游河道维持相对稳定的流量。     

黄河下游最经济输沙水量及其估算

从河流输沙水量的概念出发,根据输沙平衡原理推导出在考虑河道冲淤、引水引沙情况下河流最经济输沙水量的计算式。由此式可知,输沙水量与含沙量成反比;并且通过对实测资料的分析,得到输沙水量与流量也成类似的反比关系。最经济输沙水量是输沙效率与河道淤积状况综合最优时的输沙水量,也就是平滩流量时对应的输沙水量。以小浪底水库运用前20年黄河下游河道基本不淤及年引沙量为1．0-2．0亿t为条件,选取月均平滩流量3500m^3/s、月均含沙量40-100kg/m^3,得到黄河下游在维持良好输沙功能前提下的最经济输沙水量为10-25m^3/t。     

以水流挟沙力和河床演变规律研究调水调沙的主要水沙指标

冲积性河流的河床在输水输沙过程中,调节流量及含沙量和泥沙组成(调水调沙)可以调节河床水力几何形态和水流挟沙力,追求水沙输运和河床演变的相对平衡。在分析水流挟沙力和河槽水力形态规律的基础上,研究调水调沙的流量、含沙量等主要水沙指标,可以解决河道输沙减淤和河槽相对稳定问题。     

塑槽输沙用水量计算方法研究

分析了现有多泥沙河流输沙用水量研究方法存在的问题,提出了塑槽输沙用水量的概念,并采用实测资料分析、经验公式推导等方法分析了塑槽输沙用水量的影响因素。结果表明:①采用塑槽输沙用水量的提法,可以回避输沙用水量占总水量的比例问题,无需划分漫滩洪水占总水量的比例;②建立的汛期和洪水期塑槽输沙用水量计算式计算结果比较可靠。     

黄河下游排洪输沙基本功能的影响因素及判别指标

利用实测资料统计、理论分析和数学模型计算等方法,对黄河下游排洪输沙基本功能的表征因子、影响因素和判别指标进行了探讨.研究表明,黄河下游河槽排洪输沙基本功能可以用输沙指标、平滩流量、水位涨率、滩地分流比和洪水传播时间等因子表征;河槽宽度、滩槽阻力、比降、河势等对排洪功能影响较大,流量、含沙量、泥沙组成和断面形态等对输沙功能影响较大.黄河下游河槽排洪输沙基本功能的主要判别指标为:黄河下游河槽平滩流量4 000～5 000m3/s,黄河下游游荡性河道主河槽宽度以1 000～1 200m为宜,断面河相系数应在16m1/2/m左右,平滩流量下高村断面每增加1 000m3/s流量的水位涨幅不大于0.35m,高村断面滩地分流比不大于45%.     

南渡江下游河道生态需水量研究

基于河道生态需水量的概念和确定原则,针对南渡江下游河流生态系统在各时期的主要功能,根据龙塘水文站1956-2000年的实测资料,运用历史流量法和分析比较法,分析了南渡江下游河道各类生态环境需水量,给出了生态需水量年内分配情况。研究表明,南渡江下游汛期河道生态需水量主要由输沙用水的需求决定,因而在汛期需水量应该首先满足输沙功能的最低要求,在非汛期,应该优先考虑河流污染防治和鱼类产卵盛期对水量的需求,取它们所需流量中较大的一个作为河道生态需水量。     

基于综合功能辨识的城市河湖生态流量计算模型及应用

为了合理确定河湖生态流量的阈值,针对城市河湖功能的特点和实际,综合体现河湖多种生态服务功能目标的协调、河流断面与湖泊/湿地的耦合关联以及生态流量消耗与非消耗分项、存量与通量、水量与水质关系,构建了基于综合功能辨识的城市河湖生态流量计算与保障程度分析模型(MUSEF模型)。利用该模型可对城市河湖生态流量大小、流量过程、流量构成、流量空间分布以及变异性进行量化计算与优化辨识,对不同来水频率条件下生态流量的满足程度进行评价,明确生态流量的调控指标要求与时机,从而为城市河湖生态保护与健康管理提供定量工具。以株洲市区河湖水系为案例开展应用,量化得出了河湖生态流量的逐月过程线、生态流量构成以及变异性特征,分析提出了不同来水频率条件下河湖生态流量的满足程度、调控指标与调控时机,为株洲市河湖生态流量的有效管理和安全保障提供依据。     

构建河流生态流量监测系统的思考

生态流量是河流生态保护与修复的关键指标之一,是河流开发规划、建设项目环评及河流生态修复研究与实践的重要技术指标,对于保障河流生态系统健康及坝下河段水生态系统完整性具有重要意义。我国河流生态流量实践过程中,存在监测系统不完善、监测目标不明确、监测指标科学性不足等问题,一定程度上限制了生态水文响应关系的建立。基于国内外生态流量监测系统研究与实践的主要问题,提出了构建河流生态流量监测系统的几点思考,重点为监测系统构建时需考虑的方法和指标,旨在提高监测系统在设计、实施和监测等环节的有效性,实现河流生态系统可持续发展,主要建议有:明确合理监测目标,制定具体监测计划,选取适宜量化指标,设计有效监测手段,优化监测管理措施。     

清潩河流域河流环境流量计算与应用

针对北方地区河流环境流量短缺和污染并存的现状,在综合考虑水质保护与水量维持的情况下界定了河流环境流量的概念和内涵,并探讨不同功能目标下河流环境流量的组成。通过分析河流水系特征及河段的空间结构特征,建立了改善河流水质所需环境流量计算模型,同时建立了Tennant和湿周模型计算河流生态系统所需环境流量。利用临颍高村桥的水文水质数据,对清潩河为改善河流水质和生态系统所需环境流量进行了初步评价,为河流应急补水提供了调控建议,并提出了河道应常年保持的流量水平。