RVA/IHA法在万安水库下游水文情势变化的应用研究

水电工程的建设运行会对周边生态环境造成不同程度的影响.以江西省最大的赣江流域为例,根据栋背水文站实测径流资料计算各类别的水文改变指标（IHA）,结合变异范围法（RVA）,分析并评估万安水库建设运行对流域水文情势的影响.结果表明,万安水库施工运行后综合改变度为49.24%,属于中度改变.     

基于IHA/RVA法西江下游高要段水文情势研究

为综合评价西江下游高要段水文情势变化情况,选取西江下游高要水文站1974—2018年逐日平均流量资料,应用Mann-Kendall法、Pettitt突变检验法和累积距平法分析西江下游高要段的水文情势特征和水文突变点,运用IHA/RVA法综合评估了高要水文站突变前后水文指标的改变程度。研究结果表明：1974—2018年高要水文站流量综合改变度为37%,改变度是中度改变,流量总体呈现丰水期减少,枯水期增大的态势;研究成果可为西江下游水资源的合理开发提供依据。     

基于PCA法和RVA法的万泉河流域水文情势分析

基于万泉河流域加积站(1956—2020年)、乘坡站(1960—2020年)、加报站(1957—2020年)日均流量资料,采用Mann-Kendall检验法、滑动t检验分析3个测站年均流量趋势、突变情况,并采用主成分分析(PCA法)、变动范围RVA法分析3个测站水文情势变化。结果表明:3个测站年均流量均呈下降趋势但不显著,结合突变分析结果,分别选取1975、2006、1995年之前作为天然状态。PCA法进行3个测站32个水文改变指标IHA指标相关性、特征值、负荷值计算,分别优选出7、7、8个代表性指标,计算加积站、乘坡站、加报站水文情势整体改变度分别为42.2%、46.9%、37.0%,与RVA分析结果基本一致,表明河流水文情势发生中度改变。PCA法优选指标减少了信息重叠,极大解释了原信息,在河流水文情势分析具有较强的适用性。气候变化、人类活动、天然状态时段选择对分析结果存在一定影响。     

基于RVA法的沙颍河周口段水文情势评价

沙颍河周口闸的建成运行,使得下游河流水文情势发生较大改变,对其水生态系统结构功能产生了显著影响。为定量评价周口段的水文情势变化,选取周口水文站1951-2016年的日径流资料,采用RVA法评估水闸建成前后33个水文指标的改变度及其生态影响。结果表明:(1)1975年后,人类活动尤其是周口闸的运行对沙颍河干流水文情势影响加剧,月均流量均呈明显下降趋势,河道内多次出现断流情况;(2)周口站的整体水文改变度为42.23%,属于中度改变,其中11月月均流量、最小1d流量出现时间和流量下降率受到的影响最为强烈,为高度改变;(3)沙颍河流域水资源供需矛盾突出,水闸的运行调度对水生态系统的稳定性产生不利影响,迫切需要对沙颍河进行生态修复,对河流流量适时调整,实现区域经济和水生态系统协调发展。     

岷江流域径流变化趋势及水文情势变异研究

为探究水文变异法(RVA)评估流域下游河流水文情势变异情况的准确性,选取岷江流域为研究区域,首先还原高场站天然径流过程,采用Mann-Kendall非参数检验、Kendall秩次相关检验等方法分析得出岷江流域径流有显著下降趋势;然后采用RVA法分析现有梯级水库运行对岷江河流水文情势的影响程度,得出高场站整体水文指标改变度为高度;最后模拟双江口水库投运情景,预测高场站水文情势变异情况。结果表明,高场站汛期来水相比现状将减少、枯期来水相比现状将有所增加。     

基于RVA法的尼尔基水库下游水文变异分析

采用Mann-Kendall检验法对嫩江流域同盟(二)站年均流量进行突变性检验,采用RVA方法从河流水文情势指标和生态多样性指标两方面分析尼尔基水利枢纽运行对下游河流水文情势的影响。研究表明:尼尔基水库运行后,下游河流极值流量、低流量脉冲的频率及历时、径流涨、落水率次数和流量涨落逆转次数都发生了明显改变,尼尔基下游河流整体水文改变度为51%,为中度改变;受尼尔基水利工程建设的影响,下游河道内的生物多样性指数均值由水库运行前的24减小到水库运行后的18,生物多样性和生物量减少,生态系统呈现退化趋势。     

基于 IHA － ＲVA 法金沙江下游生态水文情势评价

为了定量评价长江上游鱼类保护区河流生态水文情势的变化,选取金沙江下游屏山水文站( 1956—2012 年) 逐日流量数据,采用 Mann － Kendall 法、累积距平法和滑动 T 检验法进行流量特征分析,并应用生态水文指标变化范围法( ＲVA) 以及水文改变度法,综合评价了长江上游鱼类保护区河段生态水文情势变化及其对河流生物多样性的影响。结果表明: ( 1) 屏山站年均流量总体呈现微弱增长趋势,突变年份出现在 1997 年,表明 1997 年以来气候变化和人类活动尤其是水电开发对长江上游水文影响加剧; ( 2) 金沙江下游屏山站的整体水文改变度为 51% 左右,属于中度改变,其中流量下降率和逆转次数受影响最为明显; ( 3) 水电工程建设一定程度上改变了长江上游河流生态水文情势,导致了长江上游鱼类数量减少。研究成果能够为长江上游河流生态保护以及开展水库生态调度提供参考。     

下岸水库对永安溪水文情势的影响分析

为了定量评估永安溪下岸水库对下游水文情势的影响,利用永安溪柏枝岙水文站1980—2020年的径流序列,采用不均匀系数、完全调节系数和集中度分析水库运行前后永安溪径流年内分配变化,并利用RVA法评估水文整体改变度。结果表明：下岸水库的蓄丰补枯作用明显,径流年内分配趋于均匀化;在取得防洪效益的同时,水库的运行也对永安溪水文情势产生了中度改变,改变度达42.82%,对流域内水生生态系统的健康形成潜在影响。     

辽河干流水文情势变化规律分析

基于河流生态水文学理论,以辽河干流为研究区,选取福德店、铁岭、马虎山、六间房4处水文站为代表站,对辽河干流年平均流量、年最大洪峰流量、丰3月(6-9月)流量、枯3月(12-2月)流量4项水文要素的趋势性、突变性特征进行系统分析;并综合利用线性分析法、RVA法法等对辽河干流水文情势变化规律进行评定.结果表明:各代表站年平均流量、年最大洪峰流量、丰3月水期量呈减少趋势,枯3月水期量呈增加趋势;各水文要素均在1960—1965年、1980—1985年和1995—2000年存在突变点;马虎山站河流水文情势RVA法整体改变度为0.674,属高度改变.成果可为辽河流域生态治理提供参考.     

梯级小水电对黑水河生态水文情势的影响

为了解梯级小水电对河流生态水文情势的影响程度,以金沙江左岸一级支流黑水河为研究对象,基于宁南水文站（1959—2014年）流量数据,使用累积距平法和Mann-Kendall法进行水文趋势和突变分析,采用IHA、RVA及整体水文变化度法对黑水河水文情势进行综合评价。结果表明：(1)宁南站年均径流量总体呈下降趋势,水文波动幅度减小;(2)建坝后河流基流、高低脉冲谷次数及平均持续时间、水流上升和下降幅度、水文逆转次数等指标均发生显著改变;(3)干流四座梯级小电站在较大程度上改变了黑水河的整体水文情势。在后续河流生态修复工作中,需协调生态流量和电站运行效益,明确坝址处下泄生态流量值和仿自然水文过程,为需水流刺激产卵的目标保护鱼类创造符合自然水文特征的水生态环境。     

拉萨河干流梯级水库库容-径流响应关系

针对新建或待建水库群实测径流系列不足的问题,采用MODSIM-DSS模拟生成拉萨河干流5座梯级水库群建设后的日径流系列,采用水文变异指标法及变化范围法(IHA-RVA),分析现状和规划期的拉萨河水文情势变化。结果表明,拉萨河水库群对单项水文指标的累积影响有正有负,单项指标改变度最大月份的为3月和10月,月平均流量的改变度均大于0. 9,属于重度改变;现状条件下唐加水文站水文情势综合改变度为0. 21,为轻度改变,重度改变指标占总指标数量7. 8%;规划期唐加水文站的水文情势综合改变度为0. 41,为中度改变,重度改变指标占总指标数量28. 1%;综合改变度随库容系数的增大而增大,增大速率呈现\"小-大-小\"的特征。     

金沙江干流山区水库通航流态三维数值模拟研究

采用三维水动力学模型,借助非结构网格重构地形,开展了金沙江干流山区水库通航流态的数值模拟研究。以攀枝花河段为例,选取不同的来流条件进行了模拟,重点关注了水深、流速、平面流场和典型弯道的环流结构等水动力学特性,进一步对河段可能的碍航点进行了分析。计算结果表明:在一定的出流边界条件下,河道水深整体呈沿程递增趋势,基本可满足三级航道标准;同时某些流量级下,局部卡口、突扩和弯道河段可能出现碍航流态。研究结果可为金沙江梯级水库群联合调度提供技术参考。     

一种新的水文情势改变度综合估算法

基于 33 个水文改变指标,分别采用变化范围法、直方图匹配法、直方图比较法和修正变化范围法 4 种方法,计算汉江中下游黄家港水文站的水文变异性,并对比分析各方法的优缺点。变化范围法忽略了水文指标在极值和目标范围的具体变化;直方图匹配法和比较法考虑了水文指标在各范围的分布;修正变化范围法涵盖了形态变化的概念。通过主客观组合赋权,融合直方图比较法和修正变化范围法的结果,提出一种新的综合估算法,既保留水文情势的分布、频率和时空变化信息,又避免数据冗余。综合估算法结果表明：各月月均流量和极端流量大小的改变度均为中度改变,分别为 41.28% 和 64.83%;流量增减变化率的改变度为高度改变（80.53%）;汉江中下游水文情势的整体改变度为中度改变（55.70%）。该法可降低计算结果的不确定性,避免水文变异性结果出现异常,从而更加合理可靠。     

金沙江中游鲁地拉以上河段水电开发中鱼类保护措施

基于环境影响评价报告书、蓄水阶段环境保护验收调查报告和竣工环境保护验收报告等资料,系统梳理了金沙江中游鲁地拉以上河段梯级采取的鱼类保护措施,分析了不同时期各保护措施的具体落实情况.结果表明,梨园、阿海、金安桥、龙开口和鲁地拉电站采取的主要措施有保障生态流量、增殖放流、网捕过坝、建设人工模拟产卵场、支流生境替代保护、生态...     

金沙江中游梯级水电站联合优化调度实践

分析了金沙江中游区域梯级水电站联合调度的特殊性及复杂性,从电调的角度介绍了金中集控中心自成立以来对受控梯级水电站联合调度的具体实施,总结了梯级水电站联合优化调度的措施,并分析了梯级水电站联合优化调度的综合效益,发现优化调度成效明显。     

1956-2019年乌江水文情势变化及其对鱼类的影响研究

水量变化导致河流生态水文情势发生改变,进而影响河流生态系统健康。为深入明晰乌江干流水文变异前后水文情势变化对鱼类生境的影响,选取武隆水文站1956-2019年逐日流量数据及2009-2015年12种漂流性鱼类产卵量资料,采用曼-肯德尔 (M-K)检验法、累积距平法研究乌江干流变异节点,分析突变前、后逐日流量的变化趋势,通过生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)综合评价乌江32组水文指标特征及改变度,基于水文情势变化下研究鱼类数量变化过程。结果表明：乌江流量突变年份为2009年,与彭水水电站的运行时间相同,变异后,多年平均日流量峰值波动于15 000 m³/s,而变异前流量峰值接近18 000 m³/s。乌江32组水文指标整体改变度为38.7%,处于中度变化范围;属于高度改变的低流量历时和次数改变度分别为74.64%、75.29％,发生时间推迟4 d;高流量历时和次数改变度分别为29.79%、37.83％,发生时间提前21 d。降雨与流量呈极强正相关,降雨量的逐年减少对流量有重要影响。此外,水文情势的变化易受彭水水电站的影响。流量减少和变化下的水文情势对鱼类的影响是一个累积的过程,2009年后12种漂流性卵鱼类的产卵总量大幅减少,尤以2011年最为突出,仅为1 541.69×10⁴粒。本研究可为研判乌江水文情势变化过程及制定水生态修复措施提供参考。     

基于均值处理的水库补偿效益博弈论分配法

针对水库补偿效益分配中单指标方法片面性强、综合指标主观性强的问题,提出基于均值处理的博弈论分配法,并以岚河梯级水电站为例进行了发电补偿效益的分配计算。结果表明:岚河梯级水电站中蔺河口、黑湾、新春、花坝等水库的补偿效益分配比例分别为71.48、5.15、9.54、13.83;基于均值处理的博弈论分配法具有客观性强和易于实施的特点,不仅可以解决梯级水库补偿效益分配问题,而且还可以解决工程投资分摊等问题。