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。     

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。     

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.     

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。     

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,...     

永定河平原区河段生态补水对浅层地下水水质影响机理分析

为了研究永定河平原区河段生态补水不同水源对研究区浅层地下水水质影响,开展生态补水对浅层地下水水质影响研究非常必要。以永定河平原区河段为研究区,使用水均衡等方法对研究区浅层地下水进行分析研究,识别主要水文地球化学作用,探讨生态补水过程中永定河流域平原区地下水水质的演变机理。分析结果表明：在2019—2021年之间,地下水中主要离子浓度在上游河段总体呈升高趋势,而在下游总体呈下降趋势;各水源主要阴阳离子不同,引黄水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Na⁺,南水北调水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Ca²⁺,再生水小红门主要阴阳离子分别为Cl^-和Ca²⁺;地下水水化学特征逐渐从HCO₃^-Ca·Mg·Na型水向Cl·HCO₃^-Ca·Na型水转变;永定河生态补水后引起地下水水质变化起主导作用的是混合作用,其次是阳离子交替吸附作用,溶滤作用和蒸...     

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。     

基于生态补水的缺水河流生态修复研究

为研究河流生态修复所需的补水量和补水关键期,以永定河官厅山峡段为例,采用环境需水量和生态需水量两种方法,计算不同阶段河流生态修复所需的生态水量。结果表明:水文变异后,永定河生态严重退化,实施生态补水迫在眉睫;现状1. 7×10~8m~3补水水量具有一定的积极作用,但不能满足河流正常需水;未来3个典型年(75%、90%和95%)最低的生态补水量为4. 88×10~8、6. 11×10~8和6. 37×10~8m~3,同时推荐3-6月份为生态补水关键期。通过对生态补水量和补水时机的研究,为永定河生态修复提供一定的理论依据。     

永定河水量调度实施进展与展望

从2003年开始实施的永定河水量统一调度分为两个阶段,第一阶段以缓解首都北京水资源紧张状况为调度目标,第二阶段以永定河生态水量保障为调度目标.2020年春季永定河平原段重新全线通水.分析了 2003年以来永定河水量调度实施情况和实施效果,并对下一步深入开展水量调度工作提出了对策建议.     

永定河滞洪水库水文泥沙分析

分析计算永定河滞洪水库洪水、径流特性、设计洪水过程线和水库防洪调度运用方案。并对水库泥沙来源和输沙特性、三家店洪水期悬移质泥沙颗粒级配，以及水库泥沙冲淤等进行分析计算。最后论证推荐为旁侧库方案优于大库方案。     

潮白河试验性生态补水实施效果分析

潮白河生态补水充分利用了流域内密云水库、怀柔水库及北台上水库等本地地表水和南水北调水,通过白河、潮河、雁栖河、怀河及小中河等5条主要支流向潮白河干流补水,累计补水量2.2亿m3,是一次多水源、多路径、干支流联调的试验性生态补水.本次补水河道通水长度158 km,实现了1999年以来潮白河流域内的首次水系连通,补水后地表水面积较补水前增加了1倍以上,河道周边336 km2范围地下水位出现上升,地下水资源量得到了显著增加,生态环境得到了极大改善,同时还进一步提高了应急调度水平,提升了应急管理能力,补水效益显著,对其他河道生态补水与水资源配置等工作具有很好的借鉴和指导作用.     

生态补水对行唐县周边环境影响分析

通过生态补水对周边环境影响机理及效应研究,分析出生态用水不仅关系到水利工程的安全与可持续利用,关系到补水周边生态环境的维护,以及社会与经济的可持续发展;同时生态补水对周边环境影响涉及植物种群改观、物种延续、生态系统监测管理等诸多方面,需要在对环境影响的基础上,继续进行试验、研究和创新,以水资源的可持续利用,保障经济社会的可持续发展。     

从长江向南四湖应急生态补水运行分析

介绍了利用江苏江水北调工程向南四湖应急生态补水运行过程，分析了水情调度、工程运行、水量平衡和损失、水质等情况，指出了存在的问题，供南水北调东线工程规划和运行参考。     

查干湖湿地补水生态效益评估及补水措施分析

文中从生态、经济及社会3个方面建立生态补水效果评价指标体系,运用一系列生态系统效益价值评估方法,对补水前后查干湖湿地生态补水效益进行估算。结果表明,实施生态补水后,查干湖湿地生态功能得到了有效恢复,湿地价值明显提高,湿地补水生态效益显著。查干湖湿地补水新增的生态效益价值,其中,间接使用价值,占新增总价值的比例为99.40%,表明湿地补水的主要作用是增强湿地自然生态服务功能。根据查干湖生态需水量计算结果进行了查干湖补水措施分析。