考虑径流年际变异的洮河河道生态径流研究

人类活动尤其是大规模的水利工程建设,极大地影响了河道径流的一致性,因此考虑径流年际变异的河道生态径流研究具有重要意义。以洮河流域为例,采用Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法对洮河中游岷县站、下游李家村站1950—2016年逐月实测径流做突变检验,借助逐月次最小值法、逐月频率计算法计算了两站河道最小、适宜生态径流,分析了水文变异前后生态径流满足情况以及流域发展带来的可能影响。结果表明:岷县站和李家村站年径流存在显著水文变异,突变点分别出现在1989、1991年;逐月次最小值法得到的最小生态径流和逐月频率计算法得到的适宜生态径流均可保证河流生境处于"好"及以上的流量范围内;水文变异后,河流最小、适宜生态径流满足情况均变差,尤其是在鱼类产卵育幼期(4—8月);现状河流来水存在显著减少变化,未来人类活动强度和影响范围将进一步加大,应立足流域角度,统筹考虑河流生态用水与经济社会用水。研究成果可为流域未来更好地开展水资源开发与利用工作提供一定的参考。     

考虑水文变异的东江流域河道内生态流量研究

基于变化环境下河流水文情势发生变异的特殊性,应用滑动秩和检验法系统分析东江水文变异及其变异成因,确定变异前各月平均流量序列最适概率分布函数,将概率密度最大的月平均流量定义为河道内生态流量。分析表明,考虑水文变异的生态流量计算方法是合理可行的。水文变异后,东江流域干流满足生态需水的频率大大提高,满足频率从变异前的60%左右提高到变异后的73%以上(6月除外),非汛期提高幅度比汛期大。所得成果可为河道水文生态变化的研究提供参考。     

考虑水文非一致性变异的河道基本生态流量

考虑水文非一致性变异提出河道内基本生态流量阈值的计算方法与模型,并将其应用于湟水干流上游西宁断面进行例证。采用Mann-Kendal检验和滑动t检验进行水文非一致性变异综合诊断,经还原修正以水文变异前天然流量过程为基准,分别利用广义极值分布流量众值法、历时曲线法、改进年内同频率展布法计算河道内生态流量过程,取其外包线作为河道内基本生态流量阈值。结果表明,西宁站年径流量时间序列突变点是2000年,经还原修正,利用天然径流资料计算得到西宁站枯水期、平水期、丰水期的基本生态流量阈值下限均值分别是11.0、17.6和27.5 m3/s,阈值上限均值分别是17.0、35.6和56.0 m3/s。与已有结果对比,生态流量阈值计算方法具有一定的合理性,更加贴近具有季节性的湟水干流水文生态系统。     

考虑水文变异的漾弓江干流生态流量计算

气候和人类活动改变了河道径流的一致性,因此考虑水文变异的河流生态流量计算对保护河流生态系统具有现实意义。以云南省漾弓江为例,采用4种时间序列检验法对三义断面和金河断面1959～2019年径流序列进行突变检验,利用平水年逐月最小生态径流法和逐月频率年内展布法计算不同时期的生态流量,并用改进的Tennant法进行评价。结果表明：变异年份确定为1997年和2011年,计算得到两断面在天然状态、次天然状态、现状和不考虑水文变异条件下最小和适宜的生态流量,次天然状态的生态流量更利好河流生态系统,现状河流生态系统遭到了一定的破坏,不考虑变异的生态径流过程与天然状态接近。生态流量的确定应更多考虑天然状态的生态径流过程并参考次天然状态。最后提出了2020～2030年漾弓江生态流量保障工作目标及建议。     

祁连山主要河流出山径流序列水文变异研究

通过对祁连山甘肃辖区主要河流径流序列M-K检验和不同系列统计研究,得到主要河流在区段、时段、演变过程方面水文变异。区段表现为西段和中段河流径流增加,东段除个别河流持平,其余河流增加;时段表现为80年以来西段和中段显著增加,东段略微减少,2000年以来西段和中段增加,东段略微增加;演变过程西段有2个,中段、东段有4个水。     

生态水文对流域水文变异的影响分析研究

当今随着人类活动的不断加剧造成自然环境水文因素变化,而水文气象因子变化使得水文系统相应发生改变,表现为水文序列中更多的非线性和复杂性。文章在水文变异分析原理的基础上,建立水文系统变异综合诊断体系,结合渭河流域的典型水文站点,分析生态环境对水文变异的影响机理,总结出该影响因素下的渭河流域水文系统变异特征。     

年径流变异序列水文频率分析计算

径流序列的水文频率分析计算是水资源评价等的基础,由于受频繁人类活动和气候变化的影响,天然年径流序列失去了一致性.对于变化环境下产生变异的水文序列频率计算,相对于传统的"还原"(或"还现")分析计算方法,非一致性(变异)水文序列的统计分析计算方法有很大的优势.该文运用该方法对兰州站2008前实测年径流序列进行了频率分析计...     

美国加州生态水文耦合径流预测模型

利用基于CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)生态模型,结合地表水水文演算模型(HY-DRA)以及遥感数据和气候模型,成功地模拟了美国加州所有流域的径流。为了评估这种CASA-HYDRA模型预测在极端和非极端降水年份实际径流的能力,将模型的模拟结果与加州几百个测站的实测月流量进行了对比。以前,曾使用美国农业部(USDA)的融雪径流模型的方程对CASA-HYDRA进行修改,该模型是专门设计用于预测以融雪为主要径流补给的山区河流的日流量。模型通过对336个测站的月流量的模拟,其多年模拟值与实测值的相关系数为R2=0.72。1982~1990年间的月径流量模拟结果普遍比州内这些测站的实测值偏高15%,这是可信的,主要是因为该州大量引水用于发电或者灌溉。对于该州北部沿海地区和内华达山区径流的预测,其误差在各季节分布均匀,而对于中部沿海和南部地区的径流预测,夏季和秋季显示出较大的误差。对加州的地面覆盖和气候变化方面的模型应用也进行了探讨。     

基于气候变异影响的流域生态水文响应研究

本文以气候变化和流域生态水文系统运行关系为研究对象,在分析气候变化对生态水文影响的基础上从生态水文基础设施建设、重点生态水文单元保护以及流域生态水文运行监测体系完善几个方面,对流域生态水文应对气候变化的对策进行探讨分析,为进一步提升流域生态水文应对气候变化的能力和保障流域生态系统运行安全提供决策参考和理论指导。     

和田河干流河道径流损失与植被生态需水关系研究

和田河干流植被生态需水量是多少?河道渗漏水量能否满足两岸植被的生态需水?为了回答这两个事关和田河中下游河道整治必要性的基础问题,本研究定量分离河道损耗水量,探究河道渗漏水量与天然植被生态需水之间的定量响应关系,结果表明:(1)多年平均来水条件下,和田河干流河损量约为6.46×10~8m~3,其中,蒸发量与渗漏量分别为3.5×10~8和2.65×10~8m~3,各占河损量的58.88%和41.12%;(2)和田河干流天然植被的生态需水量1.37×10~8m~3,河道渗漏水量可以满足植被生态水量需求。因此,本研究认为开展河道整治,不仅不会影响干流植被生态需水,还可以减少水面蒸发,提高和田河输水能力,更有利于开展生态水量调度,保护和恢复干流天然植被。     

1960年以来赣江流域生态径流变异机制及生态效应研究

【目的】在全球变化背景下,科学理解流域生态径流变异机制,对优化水资源调控方案和提高抗旱减灾效果至关重要。【方法】基于赣江流域上、中、下游3个水文站1960—2018年时间序列不等的逐日径流量,结合流量过程线计算的生态赤字与生态剩余指标,研究分析了赣江流域的生态径流的变异特征。在此基础上,通过计算标准化降水蒸发系数(SPEI)与生物多样性指数(SI)及其与生态径流指标的拟合关系,探讨了赣江流域生态径流变化的驱动机制和生态响应。【结果】研究显示：(1)赣江流域上、中、下游之间生态适宜流量差异显著,同一站点在不同月份间的生态适宜流量也极为悬殊。(2)从上游到下游生态赤字变异程度逐渐减小,生态剩余略有增大;各站点生态赤字在较低水平上呈现“高-低-高”的年代际波动特征,生态剩余的整体变化规律则相反。(3)生态剩余与SPEI呈正相关关系,而生态赤字与SPEI呈负相关关系;万安水库修建前后,枯水期与丰水期的赣江中下游生态剩余指标有所提升,平水期生态剩余出现下降。(4)SI与河流生态剩余之间以线性正相关关系为主,而SI与河流生态赤字之间表现为指数负相关关系;各站点SI在1985年之前呈现小波动下降趋势...     

基于径流频率和河道形态的生态流量分析方法

针对南方丰水地区中小河流,提出了一种基于径流频率和河道水力参数的河道生态流量综合分析方法,并在浙江省台州市永安溪的流域进行了实例计算。经分析,确定以柏枝岙水文站为控制断面的流域4～9月(鱼类产卵育幼期)的生态流量为21.4 m~3/s、10月至次年3月(一般用水期)为7.1 m~3/s。经与柏枝岙水文站特征径流量、Tennant法计算成果的对比分析,认为该方法计算的生态流量是合理的,既具有一定保证率概念,也兼顾考虑了河段水力生境需求,在生态资料积累不足、现场观测少的情况下具有较强的可操作性。     

水库调度对大坝下游河道生态径流的影响

采用逐月频率计算法,分别计算水库修建前后河道生态径流,并对其变化情况进行比较,确定水库调度是否符合河道生态径流的要求。根据襄阳站水文资料对丹江口水库的调度进行分析,结果表明:丹江口水库目前的调度方式对汉江流域生态系统的影响比较大,提出了减小丹江口水库调度对汉江生态系统影响的措施:为减少这种影响,应以建坝前的最大、最小和适宜生态径流过程为准,对现有的调度规程进行适当修改,使以后运行的最小生态径流不小于建坝前的最小生态径流,最大生态径流不大于建坝前的最大生态径流过程,减小水库对生态系统的影响。     

径流变异对滹沱河流域水库生态调度的影响

分析了滹沱河中上游径流变异情况并计算了河道生态流量,通过构建岗南-黄壁庄梯级水库供水及生态多目标优化调度模型,并采用NSGA-Ⅱ求解多种情景方案,探求入库径流变异对水库生态调度的影响。研究结果表明：小觉站和平山站径流分别在1983年和1979年发生变异,流域径流整体呈显著下降趋势;利用频率众值法、Tennant法和年内展布法计算的河道理想、适宜及最小生态流量对应的年生态需水量分别为9.85亿、5.85亿、3.23亿m³;农业灌溉及生态需水缺水率随来水频率的增大而显著增大;入库径流下降趋势显著且发生变异,致使变异后不同水平年水库调度的供水保证率均有所降低;农业灌溉需水和生态需水矛盾显著,枯水年农业灌溉供水率降低4%可提高12%的生态供水率。     

河道水文测量浅议

水利是农业的命脉,是国民经济和社会发展的基础产业。水文是水利的尖兵,是防汛抗旱斗争、防止水源污染的耳目。水文工作是社会主义建设的一项重要的基本工作。本文通过对河道工程水文测量现状进行分析,针对存在的问题,提出了合理化建议及整治措施。     

浅议水库调度对大坝下游河道生态径流的影响

<正>0引言在河流上修建水库,是利用水力发电的主要形式,大坝阻隔了江河,使河流连续性发生变化。水库大坝在长久的运行后,就会对下游河道生态径流产生较大的影响,多数情况下,会导致下游的径流减少,影响农作物的生长,也可能导致下游的用水量不足。另一方面,由于水库大坝的蓄水量较多,还可能影响天气情     

渭河流域水文变异驱动因子分析研究

水文环境在整个生态系统中作用显著,人类的自然活动等涉水行为已威胁到水文系统的稳定性,最终影响生态环境的系统性。文章基于水文变异不同诊断模块,综合多项成果对渭河流域水文系统的变异综合诊断分析,从气象条件、水利工程和水土保持等方面进行研究,探索水文系统变异的各驱动因子。研究成果对于指导流域水文变异研究具有一定的参考价值。     

基于MEA-BPNN-EEMD的水文径流模拟方法研究

为获得水文径流模拟的标准模型,基于思维进化算法优化(MEA)误差反向神经网络模型(BPNN)模型构建MEA-BPNN模型,并将计算结果与遗传算法优化BPNN模型(GA-BPNN)与BPNN模型进行对比,并将EEMD算法求解的径流分量作为模型输入参数。结果表明:MEA-BPNN模型预测精度最高,同时在5—10月的丰水期模拟精度高于枯水期,在丰水期采用连续滚动预报,而在枯水期采用同期预报的预报方式可保证MEA-BPNN模型最高的精度。     

水库蓄水方案对下游河道生态径流破坏率的影响评价研究

文章以辽宁西部水库为研究实例,以生态径流满足度和生态径流破坏率为分析指标定量分析水库不同蓄水方案对河道生态径流影响的程度。研究结果表明:相比于蓄水方案Ⅰ,蓄水方案Ⅱ下水库在初期运行期和正常运行期,下游河道生态径流破坏率增加比例分别为2.1%和2.5%,生态径流满足度总体偏低;水库蓄水时间提前和蓄水高度的增加对下游河道生态径流影响程度加大;不同蓄水方案下水库均在12月份下游河道生态径流破坏率最大,在46.2%~50.8%之间。研究成果为评估辽宁省内其他水库不同蓄水方式对河道生态影响评价提供指标和方法参考。     

河道泄水能力与水草河道径流计算

叙述了一种计算水草丛生河槽水阻力的方法，并作了进一步推率。根据水生植物的生长特性及其作为阻碍水流的条件，开创性地获得了水力阻力历时变化的计算公式和水草丛生河槽泄水能力的计算公式。并且根据确定的水力关系式，确定了水力计算径流的合理算式，可节约时间，减少工作量。