基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型及应用

传统的水库调度以兴利调度和防洪调度为主,常忽视生态环境问题,导致河流生态水文系统的健康状况不断恶化。相对传统的以水电站年发电量最大,发电保证率最高为目标函数,本研究还引入了生态保证率最高的目标函数,构建基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型,并采用NSGA-Ⅱ算法对模型进行优化求解。利用该模型对天生桥一级水库1956年-2008年的来水过程进行优化调度,结果表明:经济效益最大的调度方案会对天然径流过程产生显著的改变,而兼顾经济效益和生态目标的建议调度方案对水库的经济效益产生影响较少的同时能保证生态系统的稳定性。     

基于区间无流量资料河流的山洪预报方法

应用单位线的卷积方程和水量平衡原理,推导出区间各子流域河流出口最大洪峰流量与已知的区间出口最大洪峰流量的关系式,从而解决了区间内无流量资料河流出口的最大洪峰流量预报问题。也为把口站划分洪峰组成提供了理论依据。     

基于VMD-BP模型的河流流量预测方法

河流流量是水文监测和水资源管理的重要指标,流量预测对于水利建设、航运规划和水资源调度等方面具有重要的指导意义和参考价值。结合变分模态分解(VMD)处理非平稳序列的优势以及BP神经网络(BPNN)处理非线性拟合的能力,提出和构建了基于VMD-BP模型的河流流量预测方法。以长江宜昌水文站为实例,基于1998年和1999年的日水位和日流量数据,对方法模型进行了验证。结果表明:VMD-BP模型在一定程度上解决了水位和流量的多值关系,降低了数据的波动性,预测结果优于线性拟合的回归模型和BPNN模型,预测误差仅为1.61%,为河流流量预测提供了一种有效的方法。     

基于地形指数模型的白沙河流域逐日流量模拟

地形指数模型的计算方程是建立在动力波方程基础上的,有较好的物理基础。根据现有白沙河流域水文资料和降水资料,选择地形指数模型对白沙河流域逐日流量过程进行模拟,并根据实测资料对模拟结果进行检验。结果显示,用地形指数模型法模拟山丘区流量是可行的,可以为流域非点源污染通量模拟提供合适的水文模型和流量模拟结果。     

河流生态流量特征图及生态流量评价方法

以水电站大坝下游河道为研究对象,从分析天然日流量特征出发,基于月中值流量和月内典型特征流量绘制了河流生态流量特征图,作为水库下泄生态流量的确定依据。基于此河流生态流量特征图,建立了判断生态流量满足程度的7 d流量偏差率、7 d生态需水保证率、月均生态需水适宜度及基于此3个指标的生态需水综合指标,并给出了各指标的评价依据和评价方法。结果表明,河流生态流量特征图符合各时段河流天然流量的基本特征,可作为指导水库生态泄流的依据;所建立的生态流量评价方法能够反映实际下泄流量与天然流量的变化程度,可用于评价河流的生态流量满足程度。     

河流最小生态基础流量计算方法研究

为了能够计算几何断面复杂、泥沙淤积、河宽大、水深浅的河道生态基础流量,本文以渭河关中地区的生态基础流量计算为例,通过综合水力学中的湿周法和R2CROSS法建立了一套简单、适合管理的最小生态基础流量方法——综合法。该方法计算出的5个站的生态基础流量占多年平均流量的比值都在10.8%～14.9%之间,满足生态基流的合理要求。通过与Tennant方法比较,结果表明:综合法计算确定的生态基础流量更为合理、是一种在管理上更值得推广应用的方法。     

竞争性用水河流生态流量确定方法研究

选择竞争性用水河流作为研究对象,针对目前存在的主要生态环境问题,以流域生态保护和高质量发展为目标,构建了不同生境目标需求的生态流量指标体系。根据代表物种与水文条件的动态响应关系,以特定历史时期为河流最佳状态的参照系统,综合利用栖息地模型和环境流量分类方法,建立了一种面向竞争性用水河流的生态流量确定方法。以伊洛河入黄口为例开展实例研究：多年平均条件下生态流量满足程度均大于85%,确定的伊洛河入黄口生态流量目标是合理、可行的,该方法确定的生态流量可以较好协调河流自然生态功能和社会服务功能的均衡发挥。     

福建省域河流生态流量监管与控制目标核定

通过梳理福建省河流水系基本特征及提炼总结生态流量控制断面选取原则,筛选出不同控制目标需求的4个类别44处生态流量控制断面;综合河流生态保护需求与工作基础条件,采用水文学方法分析,确定各断面生态流量控制目标。对控制断面分布密度进行检验,以及根据水资源配置格局与工程调度能力对生态流量控制目标合理性进行检验,结果表明,断面设置与生态流量控制目标成果合理有效,可以满足福建省作为国家生态文明试验区的有关生态流量监管要求。     

基于逐月径流频率法的挠力河流域生态流量计算

本文以挠力河为例,基于菜嘴子、保安、宝清、红旗岭四个水文站1956—2012年的月径流数据,运用逐月频率法、改进Tennant法计算年内适宜生态径流及生态需水过程,得到其年内适宜生态需水阈值,最终获得四站完整的生态径流及生态需水过程。研究结果表明,各站所在河道内的生态需水量计算方案结果均较为理想,各月生态需水量平均保证率为60.2%,河道内生态状态很好。     

基于改进FDC法的河流生态流量研究

基于河流天然径流的变化特征和生态水文过程对径流的年内动态需求,根据1959―2016年大伙房站实测逐日流量资料,运用改进FDC法计算河道生态流量,得丰、平、枯水年组年内各月的生态流量。结果表明:计算结果能较好地体现了河流天然径流的年内丰枯变化过程,能够满足河流生态功能目标对径流的需求,有利于生态系统保护和维持河道持续健康发展。     

河流生态流量浅论

河流生态流量是维持河流健康年关重要的一个方面。文章阐述了河流生态流量的概念、作用、国内外常用的计算方法及保障河流生态流量的措施。     

河流生态流量研究进展

水库在发挥巨大社会效益和经济效益的同时,也引发了下游河段生态缺水等生态问题,水生生物尤其是鱼类的生存环境受到了不同程度的影响.鱼类作为水生生态系统中的顶级群落,其种群的动态变化可有效反映水生生物群落与水质状况的整体变化信息.本文从概念辨析、研究方法等方面分析总结了国内外生态流量研究现状,阐明了基于河流天然节律和鱼类习性的生态流量研究进展,探讨了该研究领域存在的问题,并在此基础上提出了基于鱼类生境的生态流量研究方向.     

汤旺河流域生态水文过程研究

通过选择汤旺河流域内5个水文站的实测月平均流量,以及晨明(二)水文站月平均水位变化过程,分析了汤旺河流域的生态水文过程特征。得出:①汤旺河流域森林大面积的砍伐,减少了流域产流量,降低了汤旺河水位过程线,增大了径流年内不均匀系数;②森林结构的变化是流域生态水文过程变化的重要驱动力;③陆地生态水文过程存在着高度的非线性和时空异质性;④汤旺河流域的水文过程变化表征出对全球气候变化的响应;⑤林下调落物层是流域生态水文过程改变的重要介质,因此要加强天保林工程的实施力度。     

子牙河流域平原河流生态现状及治理方法

人类文明大多起源于河流,同时人类社会的发展又深刻影响着河流。在现代社会,为了让河流更好地为社会经济服务,人类修建了大量的水工建筑物,改变了河流的原生态,打破了流域范围内的水域生态系统平衡,而河流生态系统又是水域生态系统中的重要组成部分。这些改变在子牙河流域平原河流上也明显存在,该流域平原河流生态系统由逆序演替转向正常演替。     

生态流量与河流生态适应性管理研究

正一、水与生态环境水是地球生物多样性维系与发育的基础,也是生态环境的控制要素。随着工业化时代人类控制自然能力的快速提升,经济社会发展过程中的环境污染和生态损害问题快速凸显。1972年,联合国环境与发展会议首次将生态环境保护和可持续发展列为全球的重大问题并写入《内罗毕宣言》。1975年,黄河和长江水源保护机构建立,由此奠定了中国江河水     

疏勒河流域生态需水量研究

采用Tennant法、近10 a最枯月实测径流量法、90%保证率法、月年保证率法分别计算了疏勒河流域的生态基流;对敏感生态需水(包括河流湿地生态需水、湖泊生态需水、重要水生生物生态需水),采用流域典型区进行计算。疏勒河流域生态需水即为其生态基流与敏感生态需水之和。在对上述方法进行比较、分析的基础上,得出的90%的保证率法即为疏勒河流域生态基流比较合适的计算方法。计算结果表明:该河流域生态基流的所需水量为河流90%保证率下的最枯月平均流量的23%,河流的湿地生态需水量为6.40亿m~3,湖泊生态需水量为0.14亿m~3,重要水生生物的生态需水量为0.23亿m~3。在此基础上,通过计算得出疏勒河流域的生态需水量为6.77亿m~3。据此确定了疏勒河流域水生态红线和生态特征流量值,可为最严格水资源管理及水生态红线管理提供参考依据。     

硕多岗河流域水电站入库流量预报初探

通过2012年1月1日到2019年10月31日硕多岗河流域吉沙、冲江河、螺丝湾电站逐日入库流量、降水量等资料建立三大水库日均入库流量预报方程.年入库流量2012年～2015年整体下降,2016年回升,入库流量和面雨量变化基本一致,但时间有滞后性.水库入库流量与面雨量有明显单峰变化,最大值分别在8月和7月,3月～10月面...     

阿伦河流域耦合融雪分布式水文模型的构建

以具有黑龙江省西部半干旱区典型气象和水文特征的阿伦河流域为例,基于研究区下垫面条件的调查,对土壤垂直剖面进行了模型化,并利用GIS构建了研究区DEM及河网,以运动波理论的基础方程构建了降雨—径流计算模块,以能量平衡法建立了融雪计算模块,构建了耦合融雪的分布式水文模型。通过对2012年和2013年融雪及降雨—径流过程计算结果的分析,分别推求了由融雪产生的径流量、雨季各月以及年径流量和径流系数。结果表明:模型计算精度在基准误差允许范围之内;2012年和2013年3月1日—4月15日的融雪径流量分别占当年径流总量的1.44%、0.86%。