河北省河道内生态环境需水量分析

本文按照“水环境承载能力”的理念，提出了河流及河口“生态需水量”和“环境需水量”的概念和计算方法。生态需水量是协调人与自然的关系，即维持河流不干涸、断流，河口冲淤平衡所需要的基本水量，这样，水生动、植物才可能有一个最低需求的“水环境”；环境需水是协调人与资源的关系，即保证河流水体能达到既定的水环境功能要求的水质标准，从而计算需增加的水量。生态和环境需水量构成综合的河北省地表水或河道内生态环境需水量。     

烟台市东五龙河生态需水量的计算

根据东五龙河流域缺乏系统生态数据的特点,应用生态需水量计算方法——蒙大拿(Montana)法,将生态需水量分为生态基流,生态耗水量(包括蒸发水量和下渗水量)两部分计算,估算出流域总生态需水量。同时,计算了东五龙河流域河道生态最小需水量,作为东五龙河水资源宏观调控科学依据。     

黄河干流生态与环境需水量研究综述

本研究在收集分析国内外有关生态环境需水研究进展的基础上,紧密结合黄河水环境和水生态特点,界定了黄河生态环境需水量的内涵和组成。对宁蒙(下河沿—头道拐)、龙三(龙门—三门峡)和下游3个重要河段的河道生态需水量、环境需水量计算方法及生态需水量、环境需水量耦合等问题进行了研究,提出了黄河干流10个重要水文断面的适宜生态环境水量和最小生态环境水量。     

流域生态用水与需水研究

水资源不合理利用导致了严重的生态环境问题，流域生态用水与需水研究对流域水资源配置具有重要意义，应用水量平衡原理，提出计算不同频率流域生态用水与需水方法，并以海河流域为例，计算了不同保证率时的生态用水量与需水量，主要结论为，水循环与水量平衡理论是研究流域生态需水的基本原理；生态用水等于水资源总量减去生活生产耗水量；根据不同水资源条件下年生态需水量进行生态配水。     

疏勒河流域生态需水量研究

采用Tennant法、近10 a最枯月实测径流量法、90%保证率法、月年保证率法分别计算了疏勒河流域的生态基流;对敏感生态需水(包括河流湿地生态需水、湖泊生态需水、重要水生生物生态需水),采用流域典型区进行计算。疏勒河流域生态需水即为其生态基流与敏感生态需水之和。在对上述方法进行比较、分析的基础上,得出的90%的保证率法即为疏勒河流域生态基流比较合适的计算方法。计算结果表明:该河流域生态基流的所需水量为河流90%保证率下的最枯月平均流量的23%,河流的湿地生态需水量为6.40亿m~3,湖泊生态需水量为0.14亿m~3,重要水生生物的生态需水量为0.23亿m~3。在此基础上,通过计算得出疏勒河流域的生态需水量为6.77亿m~3。据此确定了疏勒河流域水生态红线和生态特征流量值,可为最严格水资源管理及水生态红线管理提供参考依据。     

大凌河流域生态需水量定量计算研究

河流生态需水量具有时效性和空间性特征,它是维持河流生态功能及自然结构的最低水量。针对大凌河流域面临的地表水污染、泥沙淤积、河道断流等问题,将流域生态需水量划分成蒸发、输沙、河流自净稀释和基本生态需水量,并定量计算了75%保证率下干流各水文站生态环境需水量。结果表明：天然径流条件下各水文站能够满足生态需水要求,最大生态需水量占年径流量达到52%,为保证流域水生态系统健康应合理的实行水资源规划和优化配置。     

生态需水概念及国内外生态需水计算方法研究

一、生态需水的构成河道内生态需水量包括河道及连通的湖泊、湿地、洪泛区范围内的陆地,其生态需水量由以下方面组成:维持水生生物栖息地生态平衡所需水量;维持合理的地下水位,保护河流湿地、沼泽生态平衡,保持和地表水转换所必需的入渗补给水量和蒸发消耗量;维持河口淡、咸水平衡和生态平衡所需保持的水量;维持河流系统水沙平衡和水盐平衡的入海水量;使河流系统保持稀释和自净能力的最小环境流量;防止河道断流、湖泊萎缩所需维     

永定河官厅山峡生态需水量计算及配置方案研究

国内外研究河流生态需水量应用最广的是水文学法和水力学法。水文学方法利用长系列的实测流量数据来计算河流流量推荐值。水力学方法是把河流流量变化与河流水力参数建立关系的一种算法。本研究通过多种方法计算永定河官厅山峡生态需水量,通过比较推荐最小生态需水量为9 260万m~3/a,4.25亿m~3/a是较为理想的水量配置,而2.85亿m~3/a可以被认为是在当前缺水条件下较为经济的生态需水量配置要求;立足本地节水,积极协调跨流域调水是近期解决永定河生态需水的必要途径。     

大伙房水库生态需水调度研究

以控制性水利工程大伙房水库为主要节点,大伙房水库坝址至河口区间为主要分析范围,确定大伙房、沈阳、邢家窝棚三个生态用水控制断面。对浑河生态环境状况进行分析,剖析其需水特征,考虑浑河流域历次大伙房水库坝址以下环境水量要求,计算河流控制断面生态需水量,对浑河流域进行系统概化、设定边界计算条件,分析计算大伙房水库2018年～2020年基本生态需水和适宜生态需水两种情况下生态用水调度方案。对河道生态需水确定具有指导意义。     

基于生态补水的缺水河流生态修复研究

为研究河流生态修复所需的补水量和补水关键期,以永定河官厅山峡段为例,采用环境需水量和生态需水量两种方法,计算不同阶段河流生态修复所需的生态水量。结果表明:水文变异后,永定河生态严重退化,实施生态补水迫在眉睫;现状1. 7×10~8m~3补水水量具有一定的积极作用,但不能满足河流正常需水;未来3个典型年(75%、90%和95%)最低的生态补水量为4. 88×10~8、6. 11×10~8和6. 37×10~8m~3,同时推荐3-6月份为生态补水关键期。通过对生态补水量和补水时机的研究,为永定河生态修复提供一定的理论依据。     

串联型水体生态需水补水方案研究

在水资源长期短缺的北方地区,拦河蓄水形成的串联型河流坝式景观水体几乎在每个城市都可以看到。为计算维持这种以水景观为主的人工河流生态系统基本健康的最小需水量,以滹沱河水环境修复段为例,构造描述"串联型坝式景观水体"水质、水量变化的综合数学模型,提出了水质、水量相结合的河流坝式景观水体生态需水补水方案。结果显示:75%频率降水情况下,滹沱河水环境修复段现状水平年最小需水量为3 450万m3,并给出了明确的补水时机和补水量,为北方串联型河流坝式景观水体的生态保护提供了支撑。     

中国分区域生态需水研究

概略介绍了国家“十五”科技攻关重大课题“中国分区域生态用水标准研究”成果。从基础理论、应用技术、管理决策三个层面．研究提出一系列相互关联的关键技术，形成符合我国实际的生态需水理论与计算方法体系。提出了水循环生态效应理论。建立了区域生态需水类型划分的三大准则，为区域生态需水计算奠定理论基础。提出了多参数河流生态需水理论，建立了多参数全过程河道生态需水计算方法。提出了湿地生态水文结构理论，建立了湿地生态水文结构模型计算方法。以生态需水特征值建立生态用水分析机制，提出处理经济用水与生态用水关系的准则；以生态河流的标准为基础，建立河流生态调度管理机制。     

灌河流域生态需水确定及保障措施分析

为了解决灌河生态水量缺乏、水体污染等生态环境问题,根据不同河段生态功能定位,采用Tennant法、MIKE21二维水质模型和水量平衡法计算灌河最小生态水量、水质需水、景观需水等,采用MIKE21水动力模型动态模拟计算四大家鱼、鳝鱼等的敏感生态需水。经综合分析确定灌河年生态需水量为15 142.5万m~3,月平均生态需水流量为0.9～11.7 m~3/s,进而提出了强化农业节水、推进非常规水源利用、加强河流生态调度等生态水量保障措施。     

沂河流域河流生态需水研究

基于沂河临沂站的天然径流和实测径流资料,遵循水量平衡基本原理,结合河流生态需水量、可取水量,提出一种新的河流生态需水分析方法,以满足河流生态需水量要求为前提,分析沂河河流可取水量、可取水比例及不同水平年条件下沂河河流生态需水保证程度。结果表明:沂河河流生态需水量、生态需水比例阈值分别为3.43亿~20.63亿m3、12.50%~75.17%,河流可取水水量、可取水比例的阈值分别为6.80亿~24.0亿m3、24.79%~87.50%,河流实际取水量、实际取水比例分别为8.65亿m3、31.53%;丰、平、枯、特枯水平年条件下,仅有特枯水年部分月份河流最小生态需水量不能够满足,河流适宜生态需水保证程度则处于较低水平。因此,在减少河流取水量的同时,有必要通过一定的水利工程调度,适当增加河道内生态用水量,以维持沂河河流生态环境的健康、稳定。     

黄河河口生态需水研究进展与展望

黄河河口生态需水包括河流生态需水、湿地生态需水和近海生态需水。系统梳理了近20年来黄河河口生态需水目标、需水类别和需水量计算结果;结合黄河河口演变特点,提出生态需水研究的重点和主要方向。河流生态需水以满足重要渔业物种生境为主,重点研究指示物种对天然径流量节律的响应特征,量化水文-生态响应关系,在某种程度上恢复自然水文情势的生态功能。湿地生态需水应深入研究植被、土壤、水体的水盐平衡和蒸散发规律,从植被和鸟类生态位的合理设计以及生物多样性维持出发构建生态系统结构,确定湿地合理规模。近海生态需水应研究入海冲淡水对渔业物种低盐产卵育幼场的塑造和维持机制,以及重要渔业物种习性、适宜营养盐水平与磷酸盐输送扩散机制。小浪底水库运用以来,利津断面径流量满足已有生态需水径流量各项研究成果要求的年份比例为37%～58%,春季经流过程经常缺乏流量脉冲。初步分析以湿地、河道鱼类和近海鱼类为主要目标的全年生态需水量为86亿m~3,径流过程需要阶段性场次洪水。建议对小浪底水库调度方案进行多年优化调整,兼顾春季流量脉冲的塑造,在更大程度上满足河口生态需求。     

城市生态环境需水量计算方法与应用

城市生态环境需水最的计算是城市水资源优化配置的前提和基础，也是进行城市生态环境评价的一项重要内容。现有的生态需水量的计算方法中存在很多问题，为了更趋科学合理地计算城市生态需水量，提出了城市生态需水量的计算范围应包括城市河道、湖泊、绿地的生态需水量等，从水量和水质的角度讨论了各自的计算方法，并以郑州市为例，进行了城市生态需水量的计算。     

黄河干流生态环境需水量初探

黄河干流生态环境需水量是黄河健康生命水量的重要组成部分。黄河河道生态环境需水量应主要包括以下几个方面：保护河道内水生生物正常生存繁殖的水量；维持河流水体功能水质的水量；满足河道湿地基本功能的水量；维持河口一定规模湿地的水量；有利于河口水生生物生存及河口生态修复的水量。对黄河干流重点河段环境需水量的分析认为：①现状纳污水平下，黄河干流所需流量很大，在目前水资源条件下很难实现；②阶段目标控制水平下，龙门以上河段所需流量基本可以得到保证，但龙门以下河段难以得到保证；③要实现黄河“污染不超标”的目标，入黄支流必须满足入黄水质目标要求，入黄排污口必须满足国家污水综合排放标准。     

基于河流廊道构建目标的洋河生态需水核算

保障河流廊道生态环境需水对复苏河湖生态环境意义重大。洋河作为永定河重要支流,应按照高质量发展复苏河湖生态环境新要求进行生态水量核算。结合“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”的廊道构建目标和复苏河湖生态环境要求,选取Tennant法、水量平衡法、湿周法等对河道生态基流、城市河段满足景观蓄水及水体净化功能的生态水量、敏感期生态需水进行了核算,采用外包值同时满足防洪标准要求作为构建洋河生态河流廊道的生态需水量,最终确定洋河年生态需水量0.97亿m³。分析了近2 a洋河生态水量满足情况,结果表明,年径流量均满足生态环境需水要求,但个别月份达不到生态基流或生态需水过程要求,建议通过水库调度调整径流过程,满足生态需水过程要求。     

河口生态需水理论与计算研究进展

在辨识河口生态需水概念和内涵的基础上,认为河口生态需水是在一定生态目标下,维持河口相应时空范围内生态系统健康所需要的水量。回顾国内外河口生态需水研究的总体情况,综述近年来河口生态需水的主要计算方法,包括功能设定法、相关分析法及生态模型法等。在此基础上,指出目前河口生态需水研究存在理论和计算方法还很不成熟,生态保护目标不明确及交叉重复计算等问题,今后应加强河口生态需水机理的综合研究,建立较为完整的理论框架和计算方法体系,为不同生态保护目标下河口生态需水分析提供科学依据。     

天津滨海新区湿地生态恢复需水量评估

生态需水量的核算是湿地水文生态恢复的关键步骤。通过分析计算,评估天津滨海新区湿地生态系统各类生态需水的3个特征值:最低生态需水量(即湿地生态系统丧失生态功能的临界需水量)、最适生态需水量(即维持湿地生态功能最佳状态的需水量)、最高生态需水量(即湿地生态系统所能承受的最大水量),得出如下结论:天津滨海地区湿地的生态需水主要包括蒸发蒸散需水量、湿地土壤需水量、补给地下水、湿地生物栖息地需水量4个部分;湿地的最低生态需水量为177.68×106～276.85×106 m3,最适生态需水量539.23×106～807.81×106 m3,最高生态需水量1 206.55×106～1 409.02×106 m3。