水电工程下泄生态基流常用计算方法及软件开发

为了分析及确立生态基流,为水电工程环境影响评价提供依据,针对水电工程生态基流估算及决策过程繁复等问题,以2001—2015年水电工程环境影响评价及相关法律法规为基础,分析我国生态基流管理实践中使用最广泛的4种计算方法,即Tennant法、月基本流量法、最小流量法及7Q10法,并编制生态基流决策支持软件,并应用软件在汉江流域进行实例验证。结果表明,该软件能够提供多种计算方法及对比分析功能,可为水电工程下泄生态基流计算及决策提供计算平台。4种计算方法在汉江流域计算结果差异较大。总体而言,干流适合最小流量法及Tennant法,支流适合Tennant法。研究成果具有较大的实际应用和推广价值。     

河道生态基流计算方法回顾与评估框架研究

回顾了国内外河道生态基流计算方法的发展历程并对比分析其异同,同时提出了国内河道生态基流的研究不足。开展了国内外河道生态基流计算方法的分类对比研究,讨论了不同类型计算方法的优缺点与适用条件,为不同计算方法的应用提供了依据。最后,构建了河道生态基流评估框架,分析了生态基流评估计算时的影响因素,提出了评估框架构建原则。通过构建生态基流决策支持系统提出了河道生态基流评估框架的分析流程。研究成果可为不同区域生态基流的确定提供技术支撑。     

不同生态基流在水库优化调度中的合理性分析

针对不同来水期生态需水的差异,提出改进最小月平均径流法计算不同来水期的生态基流。通过建立基于能值分析的不同生态基流约束下水电站经济运行模型,以发电量最大为目标,根据水库下游需水是否遭受破坏,提出了需水破坏系数的概念,基于水电站调度结果及需水破坏系数,利用基于能值分析的不同生态基流约束下水电站运行评价函数,从定性和定量两方面分析了不同生态基流的合理性及可靠性。陆浑水库实例计算表明:利用改进最小月平均径流法计算的生态基流需水破坏系数为0.19,能值评价函数值为4.42×10~(20)sej,货币价值评价函数值为4.65亿元;改进最小月平均径流法相比常用水文学生态基流计算方法具有更好的适用性,以及针对年内不同来水期的适应性。     

不同生态基流对水利枢纽发电损益的影响

在中长期水库优化调度中,为研究不同生态基流对水利枢纽发电效益影响,探索进一步加大生态基流的可能性,该文提出生态发电收益损失比值k,用于分析比较不同生态基流下的发电收益损失。以新疆某水利枢纽作为例,通过水文学方法计算枢纽下游生态基流,获得满足灌溉用水约束和生态基流约束的水库优化调度结果。在此基础上,计算不同生态基流下的生态发电收益损失比k。结果表明,进一步加大该水利枢纽生态基流,可使单位生态水量的发电收益相对损失最小。     

大藤峡水利工程生态流量的确定及保障措施

文中结合大藤峡水利工程建设的特点及水库运行方式,分析不同生态流量需求,通过不同计算方法分析,从而确定最小下泄生态流量.根据工程不同时期特性,采取相应的保障措施及运行期流量在线监控措施,保障下泄的生态流量满足不同生态环境需求.     

汉江中下游“水华”成因分析及其对策初探

通过对汉江中下游水体"水华"现象及其成因的初步分析,提出了汉江中下游 "水华"发生的临界流量计算方法和汉江中下游"水华"防治对策.并根据丹江口水库补偿调节下泄流量和引江济汉工程引水流量关系,建立补偿调节模型.由模型计算结果可知,通过丹江口水库增加枯水期下泄流量和引江济汉工程加大调水流量联合调度提供生态基流,可降低汉江中下游 "水华"发生的概率.     

甘肃党河中下游生态基流下泄目标的研究及应用

党河——敦煌的母亲河,孕育了敦煌璀璨的自然景观和人文景观。但随着流域内社会经济的快速发展,对水资源需求量的增加,导致党河中、下游河道水生态环境恶化。文章以党河中、下游生态基流下泄为研究目标,提出了党河中、下游生态基流的下泄流量及措施,为党河河道生态水下泄提供了科学建议。     

嘉陵江亭子口水利枢纽下游河道生态需水量分析

为开展嘉陵江亭子口水利枢纽生态环境影响分析与环境保护可行性论证工作,根据嘉陵江河道形态、径流和环境特征,采用水文学的Tennant法、生态水力学等生态用水量分析方法,分别计算了亭子口水利枢纽下泄生态基流量,并对不同计算方法取得的结果进行了比较与分析。推荐嘉陵江亭子口水利枢纽最小下泄生态流量为120 m3/s。该研究成果为亭子口水利枢纽环境可行性论证提供了决策依据与理论基础。     

宁夏苦水河生态基流调查分析

为切实保障宁夏回族自治区中部地区水生态环境向好发展,实现宁夏生态立区战略,需要摸清苦水河生态基流。文章采用Tennant法、Qp法计算方法分析计算苦水河郭家桥断面生态基流,并采用年最小流量法进行复核。在充分考虑苦水河水资源总量少、丰枯变化大、保障生态水量客观条件不利的实际情况下,确定采用Tennant法计算成果作为郭家桥断面生态基流。在此基础上,分析了1980年以来生态流量满足情况,并提出了相应对策。     

基于图论的韩江流域水库群生态调度

采用水文学方法计算了韩江流域干支流重要控制断面的生态流量目标;基于图论原理,根据流域内干支流水系特征、重要水利工程和控制断面分布情况构建了韩江流域河网图模型;考虑河段区间来水、河道外取水、引调水等边界条件以及流域水库群水量调蓄作用,开展了河网水量平衡计算,确定了河网节点流量。通过计算水库坝址所在断面的天然生态基流,提出了耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则;借鉴大系统聚合-分解思想,提出了韩江流域河网图模型迭代优化求解思路;通过选取不同典型年来水过程,评估了常规调度情况下控制断面生态流量保障程度,并在此基础上进行优化调度,分析流域水库群生态调度保障潜力。结果显示,耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则能够让水库在独立运行的情况下,基本保障不同来水条件下的控制断面生态流量需求;韩江流域水库群可通过开展联合优化调度满足控制断面生态流量需求;基于图论方法开展流域水库群生态调度具有可行性和实用性。     

生态基流计算方法的研究综述

文章对比分析各种生态基流计算方法的应用条件及适用性可知水文学法实用于张家口河流生态基流的计算。以期为张家口水生态文明城市建设提供参考。     

我国河流生态基流理论研究回顾

从生态基流的概念内涵、发展历程、计算方法和相关规定4个方面回顾了我国河流生态基流的发展历程。首先梳理了生态基流的概念,从生态基流支撑的河流生态系统功能、生态需水过程辨析了我国河流生态基流内涵;根据40年来我国河流生态基流的发展历程,将其分为探索、起步、发展和完善阶段共4个阶段,并总结了各阶段的特征;回顾梳理了国内外生态基流计算方法的发展历程,并对计算方法进行分类;最后梳理了我国已颁布的河流生态基流相关法律、规范、导则和指南,分析了现有规定的不足及未来的研究发展方向。可为我国河流生态基流理论研究提供依据,为河流生态系统保护政策的制定提供决策参考。     

汾河下游河道生态基流分析计算研究

通过分析汾河下游生态环境存在问题,分别采用最小月平均流量法、Tennant法和代表年法,对河道生态基流进行了分析计算,得到了不同生态环境标准下的生态流量,计算结果可为汾河下游水生态修复工作提供理论基础。     

六盘山引水工程中生态基流的研究

目前我国生态基流的计算方法多样且不成熟,现有的技术标准和规范中缺乏相关的条款。本文以水总环移[2010]248号、环评函[2006]4号和环办函[2006]11号为依据,采用Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法、近十年最枯月平均流量法、最小月平均径流法和7Q10法对六盘山引水工程取水点生态基流进行了分析计算和比较,并结合取水河段水资源量小、开发利用程度低而调入区又处于极度缺水干旱地区的特点,推荐了适应于本工程的计算方法--Tennant法,可为类似工程的规划设计提供参考。     

福建省河流最小生态需水量计算的新方法

该文应用水文水资源、水文地质、自然地理的理念,探索福建省河流枯水基流与最小生态需水量的计算方法,揭示福建省河流天然枯水基流特点及地域之间的规律,为水资源综合规划编制等提供了科学依据。     

疏勒河干流生态供水存在问题与保障建议

疏勒河流域水资源总量短缺,为满足农业灌溉需水并保证下游河道内生态用水,通过调查分析水文资料和生态供水现状,复核评价干流各控制断面生态流量、水量和排放方式,采用Tennant法分段计算河道生态需水量,评价生态基流保障程度和存在的问题,提出与上游其他断面小流量持续排放生态用水不同,下游双塔水库断面需采取大流量集中下泄生态水量方式,才能确保下游生态用水。研究成果可为流域水资源合理调配提供参考。     

广东省河道生态基流定量分析研究

针对广东省咸潮上溯、水污染严重及水库、水电站建设对下游河道生态环境的影响等问题,以满足河流最基本的稀释自净功能、维持河道稳定及生物多样性为目的,综合国内外现有多种生态流量计算方法,对广东省典型河道断面的生态基流进行了计算分析。通过分析不同的方法(Tennant法、月保证率法、7Q10法、最小月平均实测径流量法)的优劣与适用性条件以及不同保证率下的计算结果,提出可以75%保证率下河道生态基流为标准,建议广东省河道生态基流量控制在诸断面多年平均径流总量的10%~21%。     

汉江石泉水库控制断面生态基流的计算探讨

本文运用国内外常见的生态基流计算方法,就石泉水库控制断面生态流量的大小进行对比计算分析,以满足河段不同环保要求的生态流量,合理的生态基流为石泉电站未来开发建设生态小机组所选定引水流量具有借鉴意义。     

渭河宝鸡市区段河道生态基流量初步研究

归纳了国内外有关河道生态基流量的理论研究以及计算方法,并对相关概念进行了辨析。在此基础上,结合渭河宝鸡市区段的实际,对其河道功能进行界定,采用Tennant法和最小月平均流量法对渭河宝鸡市区段不同时段的河道生态基流量进行定量研究,并分析了其生态基流缺水程度,即P=50%、75%、90%三个代表年的河道生态基流缺水天数依次为61天、149天、211天。成果可为渭河宝鸡市区段水资源的合理调配提供了科学依据。     

河道生态基流生态经济价值及其时间变化研究

为了解决普遍采用单方水资源价值计算河道生态基流价值的缺陷,以及探索河道生态基流价值定量化计算新方法,采用水力学方法将河道生态基流从径流量中分离出来,并确定河道生态基流对应水面面积,进而采用当量因子法计算河道生态基流价值和并探索分析了河道生态基流价值的时间变化特征。以渭河干流宝鸡段为例进行研究,结果表明:渭河干流宝鸡段的丰水年、平水年以及枯水年的年平均河道生态基流量分别为5.82 m~3/s、3.59 m~3/s和2.76 m~3/s。近21 a来,该段河道生态基流价值在时间上总体呈下降趋势,该价值多年平均值为5.61亿元,单方河道生态基流价值为6.27元/m~3,单方价值与价值总量变化趋势相反。河道生态基流价值年内变化具有明显的周期性,总体呈倒"V"字型,汛期河道生态基流价值比非汛期大,单方河道生态基流价值与之相反。通过相同区域以及相近区域的河道生态基流价值研究成果以及价值变化特征的对比分析,证明研究成果较为合理。该方法可为河道生态基流合理保障提供定量化依据。