永定河生态补水

正永定河是海河流域重要水系之一。20世纪70年代末以来,由于持续干旱,永定河上游来水减少,加上沿河用水结构不合理,使得下游平原河道自1996年后完全断流,河床沙化,水生态环境遭到破坏。2018年以来,通过引黄河水与永定河本地径流统筹调度,向永定河生态补水超7亿m~3,实现了永定河有水河段长度明显增加,     

2022年永定河生态补水地表水文分析

以永定河流域为研究区,基于生态补水期间地表水监测数据,科学分析了补水过程中水量、水头等水文要素变化特征,并结合地质条件、河道特征以及水位等因素,总结归纳水文要素变化原因。受永定河沿线砂石坑、水面蒸发和地表水入渗等影响,各断面水头行进时长越向下游越长;相比于2020年补水收水率明显变大,尤其是平原段收水效果明显。通过对此次试验性补水的分析,为今后进一步开展科学生态补水工作奠定基础。     

潮白河生态补水水文要素的演变特征及影响分析

由于潮白河常年少水,对流域地表水、地下水、水环境等水文要素的演变及影响等方面了解不清,为进一步摸清潮白河流域水文要素演变特征及变化规律,本研究以潮白河试验性生态补水为契机,在水文多要素实测数据的基础上,应用数理统计分析方法,开展潮白河地表水水量、地下水回补和水质变化的演变特征及影响分析.结果 表明:受河道沿线坑坝、高坎及河道入渗、蒸发的影响,对沿线各断面的水量演进产生较大影响,其中在白河与潮河汇合口至牛栏山橡胶坝段水量减少明显;与补水前相比,向阳闸以上地下水回升明显,为该区域地下水的主要补给区、向阳闸以下地下水受补水影响不大;地表水水质得到极大改善,污染物浓度降低,均能达到Ⅱ～Ⅲ类水标准.     

潮白河与永定河生态补水效果分析综述

生态补水对流域生态环境修复和地下水涵养有重要影响。综述了永定河和潮白河近年开展的生态补水过程,总结了国内学者对于永定河与潮白河生态补水效果分析的方法与成果,主要研究方法有模型预测法和数据分析法等,成果对于未来开展生态补水工作提供了理论与技术支撑。但目前已有的生态补水效果研究涉及方法较多且相对独立,各项研究成果不能相互支撑,建议今后加强生态补水效果研究方法与成果的对比分析。     

永定河平原北段生态补水渗漏特征分析

以2019和2020年永定河3次生态补水实测数据为基础,探讨分析了平原北段生态补水期间的渗漏特征,建立了基于达西定律的河道渗漏量与园博湖水位及地下水位之间的相关关系经验公式,为在无法准确获得平原北段断面流量观测数据时的渗漏量计算提供了一种简便、有效的方法。研究发现：常态化补水情况下对园博湖53 m高程以上堤岸地层渗透性影响不大;平原北段渗漏量与园博湖水位总体呈正相关性;补水模式对平原北段渗漏量影响较大,2019年春季的小流量长历时补水模式下其渗漏损失率最大。研究成果为永定河平原段生态修复的水资源配置提供了重要技术支撑。     

永定河引黄生态补水长效机制初步探索

利用山西省万家寨引黄工程对永定河进行生态补水,是永定河成为流动的河、绿色的河的重要措施。文章简要回顾了永定河生态环境变化沿革,阐述了永定河生态补水的可行性与必要性,分析了永定河引黄生态补水的主要制约因素,提出了建立永定河生态补水长效良性机制的相关建议:组建晋冀京津生态调水协调机构,降低引黄补水成本,制定合理生态补水水价,建立省际水权制度,编制生态补水利用规划。     

永定河永定河（北京段）生态补水对地下水的补给分析

利用水均衡法计算生态补水期间山峡段、平原段不同区段的地下水补给量,通过点线面结合方式,选取典型地下水位监测井、监测断面及研究区,开展2019年永定河北京段生态补水对区域地下水的补给分析。结果表明:生态补水后地下水储量增加2.38亿m~3,地下水位平均升幅1.42 m,最大升幅出现在山峡段的陈家庄监测井,升幅达18.61 m,平原段补水影响范围207km~2。山峡段主要补给区域位于陇驾庄至三家店段,平原段主要补给区域位于园博园地区,区域地下水位升幅较大,地下水位上升对于补水存在滞后效应,水头传播速度较慢。根据自然条件及生态要求,提出了山峡段非补水期小流量过流,增加地下水入渗及加大平原段出流,保障水流出京的具体工程措施建议。对于评估永定河北京段生态补水对地下水的影响具有重要意义。     

永定河上游水文要素演变及环流形势分析

为持续改善永定河生态环境,进一步提升流域生态功能,永定河引黄生态补水措施必不可少。研究永定河降水及官厅水库以上来水量演变规律,可以为生态补水、水旱灾害防御提供技术支撑。从大气环流形势、降水时空分布、水资源演变“空天地”3个方面分析永定河官厅以上水文气象长期规律,结果显示：汛期降水呈现全部多雨或者少雨分布特征,从上游至下游呈现“少—多—少”的分布态势,汛期降水与副热带高压位置及低空偏南风异常有直接关系,与赤道东太平洋海温有明显的遥相关关系,官厅水库来水量存在明显的周期性和趋势性,2011年以来来水水量有止跌回升趋势。随着社会经济的发展和人类活动影响加剧,官厅水库来水量在20世纪80年代末90年代初有明显的突变。     

永定河平原南段生态补水对地下水位的影响分析

通过系统分析2019-2020年3次生态补水的特点以及补水时平原南段两侧10 km范围内地下水位变化情况,分析补水对地下水位产生的影响,结果表明:对地下水位影响范围与补水的时长和规模呈正相关关系,且受到水文地质条件因素的制约.从涵养地下水的角度出发,建议生态补水的水资源应优先配置在京良路以上河段.本研究对于优化永定河生态补水的水资源配置具有重要的参考意义.     

永定河北京段生态补水流量及模式

以永定河北京段为例,建立水文学和水力学相结合的水流演进模型,利用生态补水实测监测数据率定并验证模型。利用建立的模型研究永定河北京段的生态补水规律及模式,结果表明：在持续稳定流量补水条件下,固安（出境断面）通水后 11d 左右达到稳定状态,停止放水后可维持河道 12~13d 有水;在持续稳定流量下,随着补水流量的增大,河道首次贯通的时间和损失水量占比均降低,且降低速率逐渐减缓,官厅补水下泄流量以 30~35 m3/s为宜;在生态补水总水量受限条件下,先以大流量下泄再调整为小流量的补水方式,对快速实现全线通水、河道渗漏回补地下水等效果更佳;平原段同步加入再生水和南水北调水,将进一步缩短全线通水时间;在官厅水库和平原段再生水、南水北调水向河道补水 2.24 亿~4.14 亿 m3条件下,全线通水时间约需要 15d,固安断面出境水量约1.05 亿~2.22 亿 m3,蒸发和渗漏水量 1.19 亿~1.93 亿 m3,且补水水量越大,下渗和蒸发水量的占比越低;卢沟桥-六环路河段的入渗能力最强。本研究对永定河北京段生态补水水量、下泄过程及补水方式的确定具有实践意义。     

永定河北京段生态补水调配方案研究

针对永定河多水源、多通道、多补水点情况下生态补水调度难的问题,为了实现生态补水总量既定情况下、尽可能增加全线有水时间的目标,基于2019年、2020年永定河三次生态补水试验情况,建立水量平衡模型,对永定河北京段生态补水方式进行了深入研究.在此基础上对永定河北京段不同可配置水源、不同入渗条件下的生态补水效果进行对比分析,...     

北京市永定河与潮白河流域生态补水特征对比分析

生态补水是流域生态环境修复的重要内容,当前生态补水实践处于探索阶段,理论体系还不完善,且生态补水目标和方案制定依据在我国北方和南方地区存在一定差异.本研究通过梳理永定河和潮白河近年开展的生态补水过程,比较了生态补水的目的 与背景、补水水源、补水路径及补水效益等特征,总结了生态补水的发展趋势,即生态补水逐渐由单一水源补水向多水源联合补水演进、由单一补水目标向多目标综合补水演进、由单一路径补水向多路径联合调度演进、由单一补水效益向社会、经济、生态效益演进.最后从理论体系完善、实践经验总结及适应韧性城市建设等方面提出了未来生态补水工作的发展建议,为区域生态调度提供理论与技术支撑.     

永定河生态补水面积及河势演变规律遥感监测分析

通过应用多源高分辨率遥感影像,采用自动解译与人工识别相结合的方法,定量分析永定河水系补水前后水面积和河势变化,研究结果表明补水前水面积为8.01 km~2,补水高峰水面积为26.00 km~2,补水后水面积为22.68 km~2,水面积的变化主要集中在卢沟桥拦河闸下游段。研究成果可为补水生态环境效益评估、水资源优化配置等提供重要的支撑。     

永定河山峡段生态补水过程渗漏特征

以2019年和2020年春、秋两季共3次永定河生态补水的水文观测数据为基础,结合河道内砂石坑渗漏试验,并综合考虑补水时过流通道和水文地质条件等因素,分析永定河山峡段生态补水过程的渗漏特征。结果表明：3次生态补水期间,永定河山峡段渗漏损失率逐渐降低,渗漏损失率范围在20%~30%;落坡岭水库至下苇甸电站为现状永定河山峡段重点渗漏段,渗漏损失流量占山峡段渗漏损失流量的约60%;下苇甸电站至三家店拦河闸段由于河道减渗仅占山峡段的约10%;官厅水库至落坡岭水库段占山峡段的约30%。研究成果可为永定河山峡段生态治理与修复工程方案制定以及常态化生态补水的水资源配置提供依据。     

永定河北京段生态补水现状问题及对策

为了扩大永定河生态补水效益,减小补水过程中的水量损失,提高水资源利用率,扩大有水河长与流动时长,根据近年来永定河北京段生态补水情况,重点梳理永定河平原段生态补水中存在的问题,量化了生态补水过程中各项数据,并针对性提出优化调度建议。在水资源总量刚性约束的情景下,通过小流量多水源分段补水、扩容联动溪流、改建生态补水单孔闸,实现水资源紧缺情景下的补水效益最大化;在水资源丰沛情景下,通过启用流域内外多条补水路径,进一步扩大受水区域,充分利用蓄滞水库、湖区及砂石坑等强渗漏能力的特点,补给地下水,增加境内地下水资源储备量。同时借助跨河设施等有利条件,解决视频、水情监测设备安装痛点问题,实现补水情况全河段、全天候监测,提升永定河水资源调度的自动化与智慧化水平,打造经济高效、安全运行的调水模式。     

官厅水库供水调度在永定河生态补水中的作用

官厅水库是永定河生态修复的关键节点,为探究官厅水库在永定河生态补水中的作用,通过对官厅水库1997—2020年调度资料的统计分析,结果表明：官厅水库通过前期规划、组织实施、开展治理及调度调整等措施,提升和增加了水库的水质、水量,提高了官厅水库的供水保障能力,实现永定河生态补水工作目标,在永定河生态补水中起到了决定性作用。     

玛曲县生态水文要素变化与生态环境保护的对策

介绍了玛曲县自然地理、水文气候特征;近50 a来气候、降水、蒸发、地表径流的变化;水生态平衡失调,水源涵养林减少,人畜急剧增加,超过了土地的承载能力,草场沙化、旱化、退化加剧等问题;提出了对玛曲生态环境进行保护的对策及建议。     

水文要素与河道变化分析

1990年以后，西、北江三角洲，由于在河道中大范围、大量地采沙,自1994年连接4场大洪水对河床和冲刷及河道的治理，使河道发生了很大的变化：河床大幅下切，顺德水道石沙断面中泓河底初深11．02m;河道过水断面面积增大，石仔沙断面，1999年与1971年相比，断面面积增大89％。河道的变化引起水文要素的巨大变化，水位流量关系曲线逐年向右偏移，三水站水位4m时，1999年与1988年相比，流量增大127％；洪水流量分配发生了变化，顺德水道的石仔沙断面，分配比增大13．78％；同一流量下，水位显著下降，三水站在流量6000m^3/s时，水位降低2．23m。“98．6”洪水，三水站水位不到20年一遇，而下游的三善溶、板沙尾站出现超过200年一遇的水位，直按影响着防汛工作。     

潮白河生态补水沿线地下水位变化分析

针对春季潮白河生态补水试验,以潮白河补水沿线地下水监测井数据为基础,对补水沿线地下水变化进行分段和分距离分析,并对影响范围及典型井的地下水动态趋势展开分析:此次生态补水约89％的地表水入渗补给地下,向阳闸以上潮白河沿线周边地下水回升明显,距离河道越近,地下水位响应越快回升越明显,影响区域沿河道向两岸扩展,有利于地下水的生态涵养,促进潮白河流域地下水库的恢复.本研究可为制定科学的生态补水方案提供技术参考.