3流4D连通性生态模型

为了改善河湖水系间的物理连通关系和水力关系,从理论上系统描述河湖水系连通性特征概况,回顾了连通性相关生态模型的发展沿革,分析了河流在三个几何维度上的连通性特征,并阐述了以水为载体的物质流、物种流和信息流在三维空间流动的生态影响。在此基础上,从生态系统的结构、功能和过程出发,提出了3流4D连通性生态模型及其参数和判据,用以系统、整体地概括描述河湖水系连通性的生态学机理。结果表明,3流4D连通性生态模型一方面可以通过建立参照系统和分级系统对河湖水系连通性现状进行评估;另一方面可以对连通的生态过程进行仿真模拟计算,对河湖水系连通性特征进行模拟和分析,促使河湖水体恢复天然的水文及其伴随过程节律及生态系统功能,提高水生态修复工程的科学性和可靠性,达到改善水生态系统整体性、保障生态系统服务功能的目的。     

松花江流域河湖连通性及其生态环境影响

文中在分析松花江流域河湖水系连通性现状的基础上,分别从纵向连通性、横向连通性和垂向连通性角度,采取定性、定量相结合的方式,分析了河湖连通性对水环境、鱼类生境、泡沼湿地面积以及地下水的影响。揭示了较差的河湖水系连通性是导致水质变差、部分洄游性鱼类资源量下降、泡沼湿地萎缩、地下水位下降的影响因素之一。     

河湖水系连通的系统可靠度分析

以图论和系统可靠度分析为理论基础,提出了河湖水系连通可靠度和河湖水系连通的系统可靠度的定义,对河湖水系连通可靠度体系进行了研究和分类。尔后,把最小路集算法结合不交化处理方式引入到河湖水系连通的系统可靠度计算,并以某一地区的河湖水系连通作为研究实例来说明该研究方法的可行性。希望通过该定量化研究来科学度量河湖水系连通的可靠性,保障我国河湖水系连通战略的实施。     

水利水电工程维持河流连通性的思考

河流的连通性是河流生态系统的最基本特点,是河流生态系统保持其生态结构和执行其生态功能的重要前提条件和基础。近年来,水利水电工程对河流连通性的影响越来越受到社会各界的广泛关注和重视。文章阐述了河流连通性的概念与内涵,探讨了水利水电建设对河流连通性的影响,着重论述了恢复河流连通性的手段,结合我国水利水电工程在河流连通性恢复上存在的问题,提出了相关对策和建议。     

水利水电工程维持河流连通性的思考

河流的连通性是河流生态系统的最基本特点,是河流生态系统保持其生态结构和执行其生态功能的重要前提条件和基础。近年来,水利水电工程对河流连通性的影响越来越受到社会各界的广泛关注和重视。文章阐述了河流连通性的概念与内涵,探讨了水利水电建设对河流连通性的影响,着重论述了恢复河流连通性的手段,结合我国水利水电工程在河流连通性恢复上存在的问题,提出了相关对策和建议。     

面向高质量发展的河湖水系连通模式研究

河湖水系连通是国家江河治理的重大需求。面对我国河湖水系连通工程高速发展现状,结合新形势下保障国家水安全和提高生态文明水平的新要求,讨论了河湖水系连通的概念及内涵,分析了河湖水系连通分类方法,提出了河湖水系高质量连通和高效连通多种模式,为我国由高速度发展转为高质量发展新形势下河湖水系连通研究提供了理论参考,为面向高质量发展的未来河湖水系连通布局提供了新要求。     

世界自然基金会发布《欧洲碍河建筑物清除及河流连通性恢复的可能性分析报告》

正世界自然基金会(WWF)发布了《欧洲碍河建筑物清除及河流连通性恢复的可能性分析报告》,以欧洲大中型河流上的30 000个碍河建筑物为样本,评估了整个欧洲大陆、欧盟27国和其他各国恢复河流连通性的可能。欧洲河流上的碍河建筑物数量较多且分布广泛,河流碎片化程度在全球首屈一指。     

河湖关系与河湖水系连通研究

河湖水系连通作为国家新时期治水方略被提出,关于其内涵、理论的探讨成为科学界研究的热点。通过对河湖关系及河湖水系连通概念内涵的综述,以及对河湖连通关系演变关键影响因素的讨论,认为:河湖水系连通属于河湖关系的范畴,是河湖关系研究的重要内容;河湖水系连通的演化主要受地质地貌条件、气候变化、流域来水来沙条件、湖泊演化和人类活动的共同制约。此外,还提出正确认识河湖关系是设计河湖水系连通工程的前提和基础,河湖关系的相关理论是建造河湖水系连通工程的理论依据,直接指导河湖水系连通工程的建设。     

平谷新城河湖水系存在问题及治理对策分析

平谷新城河湖水系现状存在河道治理标准偏低,山区洪水未全面控制,部分河道水质污染严重,河流水生态环境差等问题,结合平谷新城河湖水系现状及存在问题,提出具体的治理对策.     

扩大再生水源创建城市河湖新面貌

京城河湖水系是北京城的根,抓住当前疏解非首都功能区、拆除违章建筑的时机,恢复京城河湖水系,在一定程度上再现北京城的古都风貌。提出充分认识京城河湖水系的重要历史地位是前提;充分利用城市污水资源,大力开发再生水源是关键;加快实施河湖水系保护规划、创建城市河湖新水系是目标。结合城市河湖水系现状,提出可供选择的供水线路,认为创建城市河湖新面貌是可行的。     

潮州市城区水系治理中的河湖连通方案及效果评价

在介绍河湖连通基本涵义的基础上,阐述潮州市城区水系治理中河湖连通的思想及措施,研究河湖连通方案的防洪、生态、水文化景观效果。结果表明:河湖连通方案使得城区主要河道的洪水水面线呈下降趋势,减轻行洪压力,并增加城市水面率,保障河湖生态水量,同时具有显著的水文化景观效果。     

基于图论的河道-滩区系统连通性评价方法

河流系统的连通性是维持河流生态系统健康的重要因素。基于图论连通度理论，将河道-滩区系统中的水流通道、鬃岗地形、小型封闭水域和牛轭湖等微地貌单元概化为图模型，并利用ArcGIS平台和DEM模型实现其表述。在此基础上，建立图的邻接矩阵，进行连通性分析和水流通道连通度计算，实现了河道-滩区系统连通程度分析的定量化。最后以瓯江丽水河段的河道-滩区系统为例，进行了一定水位条件下的连通状况模拟和连通程度定量分析。案例分析结果表明：通过确定关键性水流通道和水流通道汇合点，可对河流生态修复工程设计方案进行优化；利用本文所提出的方法对河道-滩区系统的连通性进行定量评价是有效可行的。该方法可用于河流健康评估、河流生态修复工程优化、河湖水网连通程度的定量分析等。     

基于拓扑结构和空间网络结构的水系连通性评价

保持河湖水系连通是流域内物质流、能量流、信息流和物种流保持畅通的基本条件,河网水系连通性定量评价十分重要。利用图论理论、连通性指数和空间网络中心性评价指标,以湖北省大悟县滠水-刘家集河-上西大河片区为例,分析其水网连通情况。结果表明:①图论指标从整体上度量了水系网络的连接特征,研究区水系网络复杂程度一般;②水系网络连接度指标分析度量了各河链连接特征的重要程度,长度长或处于主干道的河链对水系网络整体连接特征的重要程度高;③水系网络的中心性分析能揭示汇点或是河链不同方面的重要程度,孤立的小的水系组分的中心性值易高。邻近中心性分析有助于发现水系中较主要的主干水系;中介中心性分析有助于发现水系中处于主要连通的汇点或河链;直线中心性能发现水系网络中较为曲折的河链。研究结果完善了水系连通性评价,对水系连通工程设计和河流健康治理工作具有一定参考价值。     

太湖流域河湖连通工程调度模式综述

太湖流域自20世纪90年代以来,通过多项流域性重大专项规划和综合规划开展了一些工程建设,较大程度地改变了原有的河湖连通状况,相应地带动了流域及区域工程调度模式的转变。在明确流域未来河湖连通工程布局变化状况的基础上,梳理了流域工程调度模式转变历程和未来发展目标,并结合未来工程布局变化,对河湖连通特性演变趋势作了初步分析。在分析的基础上,结合太湖流域内发生过的典型风险事件,从工程调度过程入手,采用故障树分析法,初步分析了太湖流域河湖连通规划工程实施后调度中可能面临的风险,并提出了应对策略与建议,以为未来充分发挥河湖连通工程的正面作用、规避不良风险提供一定参考。     

论水生态系统五大生态要素特征

水生态完整性是指水生态要素的完整性。各生态要素交互作用,形成了完整的结构和功能。生态要素各具特征,对整个水生态系统产生重要影响。水生态要素特征概括起来共有五项,即水文情势时空变异性;河湖地貌形态空间异质性;河湖水系三维连通性;适宜生物生存的水体物理化学特性范围以及食物网结构和生物多样性。河湖生态修复的任务是修复水文、地貌、水体化学物理性质和生物这些生态要素,部分恢复水生态要素的特征。     

基于生态海绵流域视角的河湖联控方案研究——以湖南省凤凰县为例

海绵城市建设除了实施一系列低影响开发措施之外,还需通过河湖联控措施调丰济枯,实现保障径流总量控制率以及其他城市排水防涝安全、供水安全、生态安全等一系列涉水控制目标。基于生态海绵流域的视角,提出了海绵城市在建成区外和建成区内的建设思路以及相应的河湖联控策略:建成区外主要是做好城市防洪治涝的顶层设计,构建城市外围水安全保障体系,统筹考虑解决城市外围流域内的防洪安全、水资源、水环境、水生态等问题;建成区内以城市河湖为核心,科学安排、因地制宜进行城市海绵体建设,构建多尺度排水系统,弹性应对不同强度的降雨。以湖南省凤凰县为例进行了应用研究。结果表明,河湖联控方案实施后:(1)结合LID等其他海绵城市建设措施,凤凰县年径流总量控制率预期将达到82.9%,满足80%的目标要求;(2)凤凰县防洪排涝标准可以由目前的10年一遇提高到20年一遇的水平;(3)城乡供水保证率预期将达到98%,满足大于95%的目标要求;(4)雨水收集利用率预期将达到20%,满足大于10%的目标要求。可见,研究制定的凤凰县河湖联控方案在技术上是可行的,有效解决了凤凰县的防洪、水资源短缺和生态用水问题,为凤凰县的海绵城市建设提供了有力支撑和保障。     

长江中下游防洪形势变化历程分析

认清长江中下游当前的防洪形势及其变化历程,对长江流域下一步的防洪治理和开发保护至关重要。水利工程建设是长江防洪形势改善的主要措施,同时河湖自然演变引起的江湖关系调整也会给防洪形势带来较大影响。基于此,分析了20世纪60年代以来不同时期长江中下游江湖关系变化,模拟分析江湖关系变化对长江防洪形势的影响,在此基础上分析了三峡水利工程及上游控制性水库群的投运对长江防洪形势的改善情况,得到不同时期长江中下游防洪形势的变化过程。根据当前长江防洪形势及其变化趋势,进一步探讨提高中下游防洪保障能力的措施,如完善防洪工程体系、提升水利工程联合调度管理能力等。     

考虑水力连通性的水系连通评价指标体系构建与应用EI北大核心CSCD

在水系形态特征与水系结构连通性基础上,增加了包含水工建筑物数量、下游收水量和换水周期在内的水力连通性评价指标,构建了更加全面的水系连通评价指标体系。通过层次分析与熵权法相结合的综合评价法确定各指标权重,并利用该评价指标体系对廊坊市北运河-永定河区域水网3种水系连通方案进行了评价,得到最优水系连通方案。评价结果表明,构建的评价指标体系能够更加全面地表征水系连通情况,可用于河网水系连通评价。     

平原河网区水系连通改善水环境效果评估

河流水系是城市重要的资源和环境载体,经济社会快速发展的同时,城市发展与水环境保护之间的矛盾日益突出,尤其是平原河网地区,由于地貌条件制约,城市河道水环境改善难度大。城市水系的可持续发展将直接关系到城市乃至整个社会的健康发展,贯彻现代水系治理思路,通过水系连通促进水环境的改善成为城市治水的重要一环。论文选择常熟市城区作为研究区,以引水实验与水量水质模型作为技术支撑,找出水系连通改善水环境的关键问题,基于此整合水系结构连通性与水力连通性概念,提出水系连通度评价方法。引水实验成果表明,骨干河道水流交换通畅,重要河道水质在引水实验中改善率平均在20%~30%,但主城区河道存在连通受阻。河道连通性的提升与水利工程的合理调度对于以水环境改善为目标的连通体系有着重要影响,以本文两个连通情景为例,河道的整治使得结构连通性增强,河道水质平均改善率提升至30%~50%。从连通性指数的变化来看,结构性连通的提升提高了调水效率,极大地促进了水力连通与水质改善。论文建立的水系连通改善水环境的方法体系能够为水系连通决策提供理论依据,对我国城市水系连通实践提供参考。