一种优化混合式电站生态流量过程的模式

针对采用传统生态基流量计算方法所确定的流量难以兼顾生态效益和经济效益的难题,本文提出了一种适宜于混合式水电站的生态流量过程的优化模式。以栖息地加权可用面积为决策指标,认为优化前后基流量所对应加权可用面积相同时河道生境不发生较大改变,通过优化天然河道生境不适区的方式来调整引水比使生态经济效益达到联合最优。本文以昌波水电站为例,选取长丝裂腹鱼为保护目标,利用丁坝对减水河道生境不适区进行优化,结合目标水生生物繁殖敏感期对水力生境的需求,重点研究了生境不适区的水文情势变化情况并确定了优化后的全年河道生态流量过程。结果表明,当选取3个生境不适区进行优化时,河道生态基流量为多年平均流量的10%,所对应的A为87 782.02 m2,而传统方法所得的基流量为多年平均流量的20 %,所对应的A为87 726.2 m2。在保证水力生境条件不变的情况下,前者的流量大小比后者降低了10 %。依据优化后所得生态基流量及对河道涨落水率的研究结果推求得到的昌波水电站生态流量过程,在满足目标鱼类生存繁殖所需水量的同时,较好地保留了天然栖息地的径流涨落变化和流量脉冲过程,为营造保护鱼类适宜生境和确定优化混合式电站生态流量过程提供了示范,同时为电站的生态调度管理提供了依据。     

南水北调西线一期工程雅砻江流域调水区生态水文

采用IHA方法分析了雅砻江流域调水区河流调水前的水文资料,提取对基本生态条件维护具有重要意义的月基流量作为特征流量,采用Tennant法评价基流量对生态的有利程度,并对比分析南水北调西线一期调水工程实施后水文站月平均流量对生态的有利程度,间接推求坝址下游近坝段特征基流量,探究调水后月均流量对生态的有利程度,为进一步研究生态调度提供参考.结果表明:随着沿程流量的恢复,甘孜、道孚水文站河段水量能恢复到维持较好的生态水平,朱巴站距离引水坝址相对较近,调水后月平均流量的生态有利程度略差.坝址下游河段调水后月平均流量对生态有利程度明显下降,3个坝址河段5-7月和11月均为"差".     

南水北调西线一期工程雅砻江河道内生态需水量研究

简单总结了国内外生态需水的研究进展,论述了生态保护目标的建立,在实地生态环境考察和分析的基础上,按照河道内生态需水计算方法遴选原则,综合选用多种方法计算了南水北调西线一期工程雅砻江热巴调水坝址处河道内生态需水量,分析确定了合理的生态流量范围.计算和分析结果表明,热巴坝址处的最小生态流量为36.3~46.8 m3/s,对应的最小生态需水量为11.50~14.82亿m3;所选方法针对明确的生态保护对象或目标设定参数,为调水规模论证提供有力的参考依据.     

城市河道人工水面的水质污染及防治对策

通过修建拦河闸(坝)形成城市河道人工水面,是一项蓄泄兼顾的水利工程,具有美化环境、防洪、调节区域小气候及休闲娱乐的生态服务、社会、经济多种功能.以渭河宝鸡市区段防洪及生态治理工程为例,分析了城市河道人工水面水质污染的原因和变化规律,指出其污染类别主要包括降雨形成的地表径流、大气沉降、合流制管道溢流及底泥二次污染等,在此基础上提出相应的污染防治措施,旨在对城市人工水面的建设及运行管理提供一定的参考价值.     

温州市西向排洪河道断面设计

温州市西向排洪工程是温州市高水高排、近水近排的主要排洪工程,排洪工程包括排洪大河、排洪隧洞及排洪水闸,排洪河道总长度5.3 km,排洪流量350 m^3/s.为保证安全排洪,避免河道断面形式单一,同时考虑防洪同生态相结合,排洪河道断面设计时根据不同地段、不同功能采用了四种断面形式.     

基于SWAT分布式水文模型的河道内生态基流

河道内生态基流是保证河流健康和基本功能不退化的最小流量,但是,现有的一些研究方法很少从流域内水循环的角度考虑.为此,以赣江袁河流域为例,运用SWAT分布式水文模型,根据逐日降雨量等资料进行了情景设计,模拟得到了10％～50％多年平均降雨量下的河流径流、基流等数据,根据生态基流的概念和内涵,重点分析了袁河中上游特定生态功能保护区的生态基流.计算得到芦溪和茅洲2个保护断面的生态基流分别为1.25和17.0 m3/s,占多年平均流量的11.1％和17.4％,并将该结果与其它方法计算得到的生态基流进行了对比分析,结果表明,通过情景设计,使用SWAT模型模拟数据计算得到的河道内生态基流与其它方法计算得到的结果基本一致,说明了使用SWAT模型研究生态基流的可行性.     

逆高斯分布汇流模型在龙王山梯级水库洪水预报中的应用

将逆高斯分布汇流模型应用于由梯级水库组成的复杂流域汇流系统,根据上游水库的泄洪流量和下游水库入库流量的关系,建立逆高斯分布瞬时单位线河道汇流模型,并结合流域区间非线性汇流模型建立了多输入单输出的流域汇流模型,经在龙王山梯级水库的实际应用,取得了较好的效果.     

南水北调西线一期工程雅砻江河道内生态需水量研究

简单总结了国内外生态需水的研究进展，论述了生态保护目标的建立，在实地生态环境考察和分析的基础上，按照河道内生态需水计算方法遴选原则，综合选用多种方法计算了南水北调西线一期工程雅砻江热巴调水坝址处河道内生态需水量，分析确定了合理的生态流量范围．计算和分析结果表明，热巴坝址处的最小生态流量为36．3～46．8^3／s，对应的最小生态需水量为11．50～14．82亿m^3；所选方法针对明确的生态保护对象或目标设定参数，为调水规模论证提供有力的参考依据。     

污水处理对渭河宝鸡市区段的水环境影响

渭河作为陕西境内的主要河流,长期以来污染严重,宝鸡位于渭河陕西段上游,研究该段的水质及城市污水处理对水质的影响具有重要意义.采用一维多点稀释自净模型,以现有多年的水文及水质资料,预测了在各种保证率下修建城市污水厂对渭河水质改善程度.在分析渭河宝鸡市区段水污染状况的基础上,比较了宝鸡市建与不建污水厂对该段水质状况的影响.结合宝鸡市污水处理工程规划和生态城市建设规划,分析2020年宝鸡市污水处理工程全部建成后渭河宝鸡段水环境变化,认为宝鸡市污水处理工程建设对实现宝鸡市生态园林城市建设具有重要意义.     

玉溪水电站大坝下游最小流量的推求

根据瓯江丽水段(龙泉溪)的水资源分布情况和玉溪水库水资源利用特点,对水库下游河道的水环境质量进行了一些分析研究和探讨,并对下游河道生态、航运、灌溉、景观等需水量进行了分析,重点对水库下泄流量进行了预测,并提出了水库下游最小下泄流量的确定方法,拟订对策措施与建议.     

渭河下游河道及洪泛区洪水演进的数值仿真(Ⅱ)——成果分析及可视化

采用数值模拟方法模拟渭河非恒定流动,给出河道一维和洪泛区二维的数值模拟结果,分析比较了洪水的传播特性、河道溃决与不溃决对洪水传播的影响.同时,基于VB语言实现了河道和洪泛区洪水演进的动态演示,为防洪调度和决策提供了可视化的工作平台.     

嘉陵江与长江交汇水流顶托效应特性研究

干支河流交汇是河流水系发育与演化的重要形式,在河流交汇区常发生水流顶托现象。水流顶托显著影响着干支流交汇区水位、水面比降及床面切应力特性,从而制约着交汇区水沙运动特性及河床演变过程。本文以嘉陵江与长江交汇区为例,基于实测资料与不同组合干支来流的数值模拟结果,突出分析了不同干支来流条件下典型区域水位、水面比降及床面切应力变化特性,结果表明嘉陵江对长江的顶托作用随汇流比的增大而增大,长江上游水面比降随汇流比增大而减小,床面切应力随汇流比增大而减小。     

An eco-functional classification for environmental flow assessment in the Pearl River Basin in Guangdong,China

River classification has emerged as a major application of environmental science, which can overcome the defects of traditional methods in focusing on the single objective of maintaining specified, valued features of ecosystems. However, current efforts to classify rivers by hydrologic processes may result in a growing temptation to ignore ecological variability across basins. Thus, an eco-functional classification is proposed for river management in the Pearl River Basin. This method views ecological functions as fundamental characteristics of riverine systems and provides a framework for dividing a basin into eco-specific categories according to the heterogeneity of the primary ecological functions. In addition, we proposed specific environmental flow methodologies corresponding to three typical river reaches of the basin by perceiving the key attributes of flow variability. In the upstream region of the West River, flow velocity and wetted perimeter are considered as the key attributes of maintaining fish habitat; in a small-sized mountainous tributary of the North river, we choose water surface area to maintain the continuity and biodiversity of the river; while for the aspect of river landscape in the midstream reach of the East River, water level is crucial for maintaining the aesthetic value. This research highlights the ecologically relevant heterogeneity that occurs within and among regions of a basin, and is expected to contribute to a simpler and more comprehensive river management.     

交汇角度对黄河上游高含沙交汇区淤堵影响的试验研究

黄河上游支流——十大孔兑的高含沙洪水在入黄交汇区形成沙坝、淤堵干流的过程是一种典型的干支流交汇现象,对交汇区河床演变、防洪和工农业生产有重大影响,因此研究减轻高含沙交汇区沙坝淤堵的治理措施是一项十分必要和迫切的工作。本文通过模型试验研究了干支流不同交汇角度对孔兑与黄河高含沙交汇区沙坝淤堵规模的影响。模型试验以产生的高含沙洪水淤堵黄河干流次数最多、危害最大的孔兑之一——西柳沟与黄河交汇的干支流河段为模拟对象,采用黄河高含沙水流动床模型相似律进行模型设计,选取90°、60°、30°和15°作为试验交汇角度,分别开展了清水和浑水交汇试验,获取交汇区水流分区特性和沙坝淤堵规模特征。研究结果表明：随着交汇角增大,支流对干流的顶托作用增强,交汇口上游壅水区流速逐渐减小,水深增大;交汇角较小时交汇口下游形不成回流区,交汇角增大到30°以后回流区形成并随交汇角增大而增大,伴随着高流速带向对岸移动;壅水区和回流区沙坝尺度随交汇角增大而增大,交汇角较小时形不成壅水区淤积体和回流区淤积体,但易形成交汇口对岸淤积体,其尺度随交汇角增大而减小,与回流区淤积体互为消长。交汇口以上主槽的淤堵由壅水区淤积体构成,交汇口下游主槽淤堵由回流区淤积体和对岸淤积体共同构成,当交汇角为30°时交汇口上下游主槽总体淤堵规模最小。从河道淤堵规模和河岸稳定方面综合分析认为,在现状河道和水沙条件下,30°是有利于减轻孔兑与黄河高含沙交汇区淤堵的较优交汇角,这对交汇口河道整治具有重要指导作用。     

渭河下游河道及洪泛区洪水演进的数值仿真(Ⅰ)——数学模型及其验证

以渭河下游咸阳至北洛河河口间的一维洪水和距离咸阳断面下游136km的右岸洪泛区二维洪水为对象,进行4种洪水频率的一维和二维嵌套的非恒定流计算.对于非规则区域的二维非恒定流,采用了曲线坐标系下的有限分析法离散数值格式进行了数值模拟,针对动边界问题提出了新的数值处理格式,本部分为数值模型和计算方法的验证部分.     

关中盆地地貌类型及新构造运动分析

关中盆地属于陕西省境内的大型断陷盆地,主要由渭河及其南北两岸的阶地和若干支流组成,也称渭河盆地。通过收集和整理该地区的地质资料并结合前人的工作成果,对关中地貌类型进行了分类,主要有断块山地、黄土台塬、河流阶地、洪积平原等;同时根据其分布的特征和构造活动的响应,并结合新构造运动对断块山地、黄土台塬、河流阶地的控制作用,说明了关中盆地地貌形成与新构造运动有关。     

渭河下游河道及洪泛区洪水演进的数值仿真（I）——数学模型及其验证

以渭河下游咸阳至北洛河河口间的一维洪水和距离咸阳断面下游136km的右岸洪泛区二维洪水为对象，进行4种洪水频率的一维和二维嵌套的非恒定流计算．对于非规则区域的二维非恒定流，采用了曲线坐标系下的有限分析法离散数值格式进行了数值模拟，针对动边界问题提出了新的数值处理格式，本部分为数值模型和计算方法的验证部分．     

Theoretical Study on the Confluence of Debris Flow and the Main River

Because of the high momentum of debris flow,when it confluences with the Main River,the water level in the upstream of the conjunction point will increase and a portion of sediment will deposit in the con- junction area.The discharge of downstream will be less then the summation discharge of main river and side channel,and the density of downstream will be difference from both the density of the fluid of main river and tributary.Based on momentum theory,and with the transport coefficient and deposit coefficient,the water ris- ing and sediment depositition characteristic within the conjunction area are studied.An equation that expressed by Froude number is deduced,which can reflect the hydraulic relation and confluence characteristic in the confluence area after the confluence of main river and side channel.The equation is verified with experiment data.The result shows that,if the parameters are used correctly,the calculation value is coincide with the one get from experiment.