黄河宁夏段河道基本生态环境需水量研究

建立了河段基本生态需水量和适宜生态需水量计算模型,计算了黄河宁夏段河道基本生态环境需水量。结果表明：75%保证率黄河下河沿站、青铜峡站基本生态环境需水量分别为82.32、62.48 m^3/s;90%保证率黄河下河沿站、青铜峡站基本生态环境需水量分别为71.2、55.4 m^3/s。黄河河道适宜生态流量计算结果为：75%保证率年份下河沿站、青铜峡站分别为264.27、133.87 m^3/s;90%保证率年份分别为213.22、158.70 m^3/s。     

河道生态环境需水量的计算

河道生态环境需水量是指为改善河道生态环境质量或维护生态环境质量不至于进一步下降时河道生态系统所需要的最少水量，以及在这一水量下生态系统能够容纳的最差水质。河道生态环境需水量为河道蒸发损失量、河道渗漏损失量、河道基础流量三项之和。以大汶河为例计算了各主要河段生态环境需水量。研究结果对提高水资源利用效率、控制河流污染、改善生态环境有着重要的理论意义和实用价值。     

黄河上游河道生态需水量研究

建立了河道生态需水量计算模型,把黄河上游分为上、中、下3段,根据黄河沿、玛曲、唐乃亥、安宁渡、青铜峡和头道拐6个水文站1960~1990年系列资料,计算的25%、50%、70%、95%4个水文频率年生态需水量分别为235.811 8亿、230.482 0亿、193.823 8亿m3和166.056 3亿m3,河道内平均年生态需水量为径流量的13%左右。     

宁夏固原地区河道内生态环境需水量研究

为研究如何在生态环境需水基础上进行合理的水资源配置,对宁夏固原城乡安全饮水水源工程受水区河道内生态环境需水量进行了分类和界定,并对河道内每一类生态环境需水量进行计算分析,结果表明:受水区各县(区)的河道内生态环境需水量由大到小依次为原州区、彭阳县、海原县、西吉县,基本呈南部山区向中部干旱带递减的趋势;受水区河道内基本生态环境需水量占河道内生态环境需水量比例较大,均在80%左右;受水区河道处于较好状况时的生态环境需水量占径流量的33%~35%。     

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。     

河道内生态环境需水量探析

文中在综合国内外有关河流系统生态环境需水研究的基础上，以桑干河为例，探讨了河道内生态环境需水量的内涵及组成，并从生态基流、自净需水量及输沙需水量三个方面对河道内生态环境需水量进行了研究。     

黄河地区需水量发展趋势

根据“七五”期间黄河地区的发展发展情况及水资源利用现状，结合近几年国家出台的宏观经济调控政策，对２０００、２０１０和２０２０年三个水平年黄河地区的经济发展趋势与水资源需求进行了预测研究。为国家对该地区的国土开发，经济建设布局以及长远水资源利用问题参考依据。     

延河河道内生态环境需水量估算

近年来,延河流量明显减少,非汛期常流量仅为1 m~3/s左右,2014年5月份平均流量为0.8 m~3/s,月最小流量仅为0.2 m~3/s,甚至出现断流现象。根据延安水文站1973~2014年长系列天然径流资料,对河道内基本生态环境需水量和目标生态环境需水量进行估算,建议以输沙需水量7775.6万m~3为河道内生态环境需水量,既能满足河道基本生态功能,又可以满足河道冲淤平衡的输沙需求。     

河道内生态环境需水量研究

河道内生态环境需水量的合理量化是河流生态系统健康维护和水资源优化配置中亟待解决的热点问题。为此,分析总结了河道内生态环境需水量的概念及其内涵、确定原则、量化方法的最新研究成果,提出目前河道内生态环境需水量研究中存在的一些问题,同时展望了河道内生态环境需水量研究的发展趋势。     

河道内基本生态环境需水量计算方法研究

总结了目前国内外较为常用的河道内基本生态环境需水量的计算方法,同时对其进行了分析比较,指出了其优缺点;认为将国外和国内计算方法有机结合并进行合理改进,使之适合国内河道内生态环境需水计算,是今后国内河道内生态环境需水研究的方向之一。     

黄河下游最小输沙用水总量的初步估算

黄河下游河道的输沙能力是冲积河流随来水来沙自动调整的结果。黄河下游输沙用水总量是黄河下游河道这种自动调整水沙关系的宏观表现。作者通过对1949-1953年黄河下游主要水文站实例资料的分析，找到黄河下游最小输沙水量，据此估算了黄河下游在小浪底水库投入运行后20年内的最小输沙用水总量。     

维持黄河下游主槽不萎缩的塑槽需水量

以滑动平均水量和滑动平均沙量为参数,建立了黄河下游汛期塑槽需水量的计算公式,包括上限需水量和下限需水量,构成塑槽需水量的变化区间。以平滩流量4000m3／s为例,在三黑小汛期来沙量8亿t时,汛期需水量区间为166～202亿m3。资料分析和公式计算均表明,汛期塑槽需水量与汛期来沙量及平滩流量均成正比关系,反映了来沙量对塑槽需水量的影响。考虑到平滩流量是连续4年汛期水沙条件累积作用的结果,对于给定平滩流量,不能只看当年汛期来水来沙量的大小,关键要看包括当年在内的前期连续4年滑动平均汛期水量的大小,允许个别年份的来水量小于平均值。     

黄河河川径流利用的阈值

在黄河来沙大幅减少、社会经济耗用水量不断增加的背景下,调整1987年颁布的黄河可供水量分水方案,逐渐成为热点问题,黄河径流利用的阈值显然是调整分水方案时必须考虑的因素。本文认为,如果调整分水方案,不仅要考虑预留输沙用水,还要考虑1980年代末考虑的黄河口三角洲生态需水,而且使用输沙用水应达到的河床维护目标也须由当时的"允许下游淤积4亿t/a"提高到"维持下游河槽过流能力≥4000 m3/s";此外,调整分水方案还要考虑现状水库群仍难以调蓄的洪水。利用实测数据,本文分析了河口三角洲淡水湿地、近海鱼虾繁殖、黄河鱼类繁衍生息、下游嫩滩湿地和维持下游现状河槽冲淤平衡对黄河径流条件的要求,提出了在不同来沙条件和年内不同时段用水时需预留的生态流量和生态水量。基于对未来不同时期的黄河水沙情势判断,并考虑了难以调蓄的洪水后,分别在规划和调度层面提出了黄河径流利用的阈值,其中2020—2050年黄河可供水量不超过330亿m3、沙量反弹至2.5亿t/a以上后可供水量更少。在生态环境和径流调控工具的双约束下,预计未来大部分年份黄河将很难支撑人类用水的进一步增长,遇连续枯水年时情况更严重。     

济南市生态环境需水量的计算

以济南市为例探讨了生态环境需水量的概念、计算方法以及预测方法,认为城市是一个特殊的生态系统,其生态环境需水量应包括生活用水、生产用水以及环境用水三部分。在此基础上,计算了2003年济南市生态环境需水量为40 975.553×104m3,并预测了2010年生态环境需水量为92 575.848×104m3。研究结果丰富了生态环境需水量的理论研究,为单一城市的生态环境需水量的研究提供了依据。     

渭河宝鸡段河流生态需水量估算分析

河流生态需水研究是水资源优化配置的基础性工作,也是维持和改善生态系统、实现水资源永续利用的保障。以渭河干流宝鸡段为例,基于生态基流、输沙需水和自净需水三方面考虑,最终估算出渭河宝鸡段现阶段河流生态需水量为19.01亿m3。与渭河宝鸡段上游来水量相比,生态需水量缺口较大。最后从增加上游来水量、区段内的节水及控污、建立有效的管理体制等方面提出若干针对性建议。研究成果一定程度上丰富了生态环境需水理论研究,也为维护流域生态环境建设和水资源合理利用提供参考。     

黄河口水沙变异特征研究

根据利津水文站的实测水沙资料,分析了1950年以来黄河口水沙的变化特征。结果表明,1986年以来进入河口的水沙量、水沙年内分配和年际变化、水沙搭配、洪水特性等均发生了特征性变异,即枯水枯沙年连续出现时间长,年际变幅减小;10月份水沙特征已接近非汛期,洪峰流量逐年减小;汛期约50％的时间、全年有72．8％的时间流量小于500m^3／s;小流量级径流量和挟带泥沙量比例增大,大流量级径流量和挟带泥沙量比例减小;输水流量级已由2000m^3／s以上降到了1000m^3／s以下,3000m^3／s以上流量级输沙比例减幅达43．35％。     

黄河下游高效输沙洪水研究

在进行以输沙入海为目的黄河小浪底水库调水调沙方案的制定时,必须同时考虑两个目标,即(1)提高洪水输沙效率,减少河道淤积;(2)节省输沙用水,降低水资源消耗.同时满足输沙效率较高和输沙用水较省这两项要求的洪水可称为高效输沙洪水.以黄河下游1950-1985年间历次洪水的实测资料为基础,运用统计方法,研究了黄河下游的高效输沙洪水.研究表明,输沙效率随输沙用水的增大而增大,只有某种中等的输沙用水量与中等的输沙效率的组合,才可能是较优或最优的.高效输沙的排沙比可以取为0.85～1.00之间.基于1950-1985年资料进行了研究,结果表明,黄河下游流量在2 600～4 800m~3/s之间,含沙量在30～50kg/m~3之间,排沙比在0.85～1.00之间的洪水,可以作为高效输沙洪水.若考虑排沙比＞0.85,这样的洪水在1950-1985年间的274次洪水中出现过27次.     

黄河流域国民经济需水量预测

根据黄河流域经济社会发展特点,分析预测了流域经济社会发展趋势及规模,考虑现状用水、一般节水、强化节水和超常节水4种节水模式,分别预测各行业相应的需水量,通过比选推荐强化节水模式下的需水预测结果为水资源规划的推荐方案,并从用水效率、用水定额、用水结构、用水增长率等方面分析了其合理性。     

黄河内蒙古段输沙用水量分析

根据1953-2004年黄河宁蒙河段下河沿、石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐5个典型水文站的水沙资料,分别用榆沙量法、含沙量法及冲淤比修正法对内蒙古段的输沙用水量进行了计算,并对黄河内蒙古段各典型水文站汛期单位输沙用水量与汛期水沙条件的关系进行了分析.结果表明:1953-2004年内蒙古段各站全年、汛期输沙用水量均随时间呈明显的减小趋势,1987年后各站汛期输沙用水量已不足刘家峡水库运用前的50%,而非汛期输沙用水量随时间的变化较小;各站汛期单位输沙用水量与汛期平均流量、含沙量存在相关性较好的降幂级数关系;在汛期,若巴彦高勒-头道拐区间各站平均含沙量大于9 kg/m3、单位输沙用水量小于200 m3/t,则该河段均发生淤积;若含沙量小于4 kg/m3、单位输沙用水量大于400 m3/t,则该河段均发生冲刷;若含沙量为4～9 kg/m3、单位输沙用水量为100～400 m3/t,则该河段淤积比随汛期单位输沙用水量的增加而增大.     

黄河下游维持主槽不萎缩的输沙需水研究

输沙需水是维持主槽不萎缩的重要条件。本文在考虑黄河下游非汛期冲刷、大漫滩洪水淤滩刷槽冲淤特点的基础上,根据非漫滩洪水水、沙及河道冲淤关系,研究提出了维持主槽不萎缩的输沙需水计算方法,并结合小浪底水库典型水沙调节方案,分析计算了黄河下游维持主槽不萎缩的输沙需水量变化范围。研究表明,主槽维持规模、来沙量、水沙过程是维持主槽不萎缩输沙需水的重要影响因素,小浪底水库合理调控黄河下游水沙搭配关系后,维持主槽不萎缩的输沙需水可明显减少。