河道基本生态需水的年内展布计算法

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,提出了一种新的河道基本生态需水计算方法——生态需水年内展布计算法。该方法选取河流天然径流过程的特征变量来确定与量化同期均值比,并结合多年月均径流过程进行河道基本生态需水量的年内过程计算,弥补了传统水文学法以多年平均径流量的特定百分率或者天然径流量频率曲线上的特定保证率作为水文指标进行生态需水量计算的不足。以淮河干流的河道基本生态需水量年内过程计算为例,并同时与Tennant法、最小月均径流过程作对比。计算结果表明:在Tennant法的评价标准中所对应的河道状态与河道基本生态需水概念界定的生态功能目标相一致,并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实际需求。本文方法计算结果较为合理,符合实际情况。     

基于改进年内展布计算法的河道内 基本生态需水量研究

为了拓宽年内展布计算法的适用范围,针对我国北方河道季节性明显的特点,对该方法进行改进。在原方法的基础上,将同期均值比修改为特枯年(P=90%)河道年径流量与多年平均径流量的比值,结合多年月均径流量进行河道内基本生态需水量计算。以弥河谭家坊水文断面为例,计算河道内基本生态需水量,并与Tennant法标准及我国常用的水文学方法以及改进前的年内展布计算法作对比。结果表明,在一般用水期和鱼类产卵育幼期,改进的年内展布计算法结果都能够满足维持河道基本生态功能的要求,更为合理,证实该方法既继承了原方法能够体现河道年内径流总体过程和变化特征的特点,又能够适用于季节性明显的河道,适用于河道内基本生态需水量的计算。     

河道生态基流量的新年内展布计算法

为最大限度地满足河流的季节性生态水文需求,提出用于计算河道生态基流量的新年内展布计算法。该方法以河流天然径流数据为输入,在剔除各月径流量极值的基础上,以汛期、非汛期两时段量化"时段同期均值比",并结合多年平均月径流过程、最小月平均径流过程,计算河道生态基流量。太子河流域南甸站、本溪站的计算结果显示,新年内展布计算法得出的生态基流过程较其他方法在形态上与各月多年平均径流过程更为相似,其水量不仅符合河流对径流的季节性动态需求,而且有利于河流生态环境的可持续发展。     

大凌河流域生态需水量定量计算研究

河流生态需水量具有时效性和空间性特征,它是维持河流生态功能及自然结构的最低水量。针对大凌河流域面临的地表水污染、泥沙淤积、河道断流等问题,将流域生态需水量划分成蒸发、输沙、河流自净稀释和基本生态需水量,并定量计算了75%保证率下干流各水文站生态环境需水量。结果表明：天然径流条件下各水文站能够满足生态需水要求,最大生态需水量占年径流量达到52%,为保证流域水生态系统健康应合理的实行水资源规划和优化配置。     

针对河流生态需水的年内展布法改进及其应用

针对年内展布法在季节性河流生态需水量计算中的不足,提出改进的年内展布法;审查径流资料的可靠性,避免极个别情况对整体计算结果的影响;根据径流的季节性变化特点,划分计算时段,更符合实际情况;选取具有95%保证率的月均径流量与多年月均流量的比值定义同期均值比,与原方法相比具有一定的优越性。同时,将改进的年内展布法应用到黄河下游花园口至孙口站。结果表明,改进后的年内展布法能够保证黄河下游最基本的生态需求;与原方法相比,改进后的年内展布法更符合黄河生态需水的丰枯变化规律,对季节性河流的生态评价具有一定的指导意义。     

城市水系河流断面生态需水量研究

将石家庄市河流生态需水分为最小和适宜生态需水,其中最小生态需水可以作为近期规划年的生态需水量,适宜生态需水可以作为远期规划水平年的生态需水量;采用Tennant法进行分析表明,滹沱河黄壁庄水库站、滹沱河北中山站、沙河新乐站、磁河横山岭水库站、槐河马村水文站年最小生态需水量分别为1. 83亿、1. 56亿、0. 06亿、0. 14亿、0. 16亿m³,适宜生态需水量分别为5. 49亿、4. 69亿、0. 57亿、0. 41亿、0. 48亿m³;再与Tennant评价标准比较可得,研究所计算的生态流量结果能够满足河流生态目标的需求,与天然河流年内丰枯变化状态相吻合,计算结果较为合理。     

黄河流域甘肃段河道生态需水阈值的探讨

研究河道生态需水阈值对于提升河流生态系统多样性、稳定性、持续性及河道生态需水管理具有重要意义。针对黄河流域甘肃段河流断流、水污染严重及泥沙含量高等水与生态环境问题,依据30个水文站1956—2016年的河流月径流资料,采用年内展布计算法确定生态基流量,并与自净需水量、输沙需水量按照“取大”原则整合为基本生态流量;采用逐月频率计算法确定目标生态流量。综合基本生态流量与目标生态流量分布特征,获得年内河道生态需水阈值,对其进行等级评价并分析满足程度。结果表明：年内水量较枯、较丰时段黄河干流河道生态需水阈值分别为74.78～393.29 m³/s、595.35～1 108.84 m³/s;玛曲至上诠段支流分别为8.97～26.81 m³/s、30.16～156.20 m³/s;上诠至安宁渡段支流分别为0.64～11.93 m³/s、3.50～124.61m³/s;安宁渡以下段支流分别为5.67～7.76 m³/s、14.77～30.53 m<...     

基于河流廊道构建目标的洋河生态需水核算

保障河流廊道生态环境需水对复苏河湖生态环境意义重大。洋河作为永定河重要支流,应按照高质量发展复苏河湖生态环境新要求进行生态水量核算。结合“流动的河、绿色的河、清洁的河、安全的河”的廊道构建目标和复苏河湖生态环境要求,选取Tennant法、水量平衡法、湿周法等对河道生态基流、城市河段满足景观蓄水及水体净化功能的生态水量、敏感期生态需水进行了核算,采用外包值同时满足防洪标准要求作为构建洋河生态河流廊道的生态需水量,最终确定洋河年生态需水量0.97亿m³。分析了近2 a洋河生态水量满足情况,结果表明,年径流量均满足生态环境需水要求,但个别月份达不到生态基流或生态需水过程要求,建议通过水库调度调整径流过程,满足生态需水过程要求。     

基于水文学方法的大洋河河道生态需水量计算研究

河道生态需水量的确定对于河流生态系统健康至关重要,为计算大洋河河道内生态需水量,基于大洋河岫岩和沙里寨两个水文站1970-2012年流量资料,分别运用最小生态径流法以及本文提出的保证率为90%(枯水期)、75%(平水期)、60%(丰水期)的适宜生态径流法计算了大洋河河道内生态需水量,并运用Tennant法对计算结果进行评价分析并结合实测流量资料对大洋河生态径流满足度进行了分析,研究结果表明:适宜生态径流量可以使得大洋河河道内的生态环境状况在丰水期和枯水期达到极好的状态,而最小生态径流量也能使大洋河生态环境状况得到改善和稳定,大洋河在丰水期生态径流破坏程度要高于枯水期,本文的研究成果对于大洋河河道生态保护和治理可提供参考价值。     

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。     

关于生态环境需水概念的探讨

本文通过对生态环境与水的关系分析,认为"生态环境需水"是个多维向量;对生态环境需水进行了分类;分析了生态环境需水量的两个来源,提出了生态环境需水的概念.     

徒骇河流域水资源供需预测与可持续利用对策

徒骇河位于山东省海河流域南部,为山东省北部的发展提供水资源。随着社会的高速发展,徒骇河流域水资源供需矛盾日益突出。本文在不考虑南水北调东线调水情况下,以2010年为现状年,2020年和2030年为预测年,根据徒骇河流域的典型特征和徒骇河流域各县市的社会经济发展规划,对徒骇河流域供、需水量进行预测,并分析水资源供需平衡状况。结果表明:在现状年2010年,徒骇河流域供水量与需水量基本维持平衡;2020年,徒骇河流域P=50%(平水年)、P=75%(枯水年)缺水量分别为8.94亿m3、3.56亿m3,缺水率分别为19.46%、7.75%;2030年,徒骇河流域P=50%(平水年)、P=75%(枯水年)缺水量分别为11.68亿m3、6.52亿m3,缺水率分别为25.24%、14.09%。即徒骇河流域的水资源在未来10年至20年不能完全满足生产、生活、生态的需水要求,需通过有效措施,使流域水资源得到可持续利用。     

生态环境需水量计算方法研究现状

将区域生态环境需水量的定量计算分为河道内和河道外两部分需水,并综述了一些常用的计算方法.提出对生态环境需水的4点认识:①生态环境需水的内涵应界定在可持续发展前提下,是区域水资源合理配置的一个重要前提条件;②生态环境需水量具有时空特性;③生态环境需水和水资源承载能力是相互统一的;④区域生态环境需水量是对应于区域不同环境质量的一系列值.     

生态水权的理论与实践

从水权的角度理解生态和环境用水,可以为生态和环境的保护与恢复提供新的研究思路。通过辨析“河流”“河道”与“流域”,“用水”“耗水”与“需水”,“生态”与“环境”等概念,明确了生态水权的内涵。在生态水权的计算方法中,重点介绍了Montana法、湿周法、日本的维持流量及我国的河道内和河道外两类生态和环境需水。结合我国黄河与塔里木河的生态水权问题,提出了包括立法、协议、规划、管理、工程、经济手段在内的实现生态水权的具体途径。     

宁夏社会经济及生态需水量预测

利用定额法、趋势预测法等不同的研究方法对宁夏的生活、生产及生态需水量进行了预测,确定了宁夏地区未来不同水平年、不同降水频率下的需水总量。结果表明:宁夏生活需水量与第二、三产业需水量呈增长趋势,但是由于农业需水量下降较大,使宁夏总需水量呈下降趋势。需水量预测结果为宁夏的水资源配置和产业结构调整提供了基础依据。     

基于生态安全的阿瓦提灌区生态需水量研究

阿瓦提灌区地处塔里木盆地西北边缘,气候极端干旱,降水稀少,蒸发强烈。近年来,由于大批开荒、水资源不合理利用、土壤盐渍化等导致灌区生态环境越发脆弱,阻碍其经济的可持续发展。在灌区实地考察、分析整理多年新疆统计资料的基础上,考虑灌区生态用水安全,针对不同植被生态需水特点,分别采用彭曼公式法、定额法和比值法等相适宜的生态需水研究方法,计算其生态需水量。结果表明:阿瓦提灌区生态需水总量为13. 37×10~8m~3,其中,河道外生态需水量为6. 8×10~8m~3,河道内生态需水量为6. 57×10~8m~3。通过生态需水量研究,提出适宜的用水建议,为阿瓦提灌区生态系统的健康与稳定提供一定的理论依据。     

沂河流域河流生态需水研究

基于沂河临沂站的天然径流和实测径流资料,遵循水量平衡基本原理,结合河流生态需水量、可取水量,提出一种新的河流生态需水分析方法,以满足河流生态需水量要求为前提,分析沂河河流可取水量、可取水比例及不同水平年条件下沂河河流生态需水保证程度。结果表明:沂河河流生态需水量、生态需水比例阈值分别为3.43亿~20.63亿m3、12.50%~75.17%,河流可取水水量、可取水比例的阈值分别为6.80亿~24.0亿m3、24.79%~87.50%,河流实际取水量、实际取水比例分别为8.65亿m3、31.53%;丰、平、枯、特枯水平年条件下,仅有特枯水年部分月份河流最小生态需水量不能够满足,河流适宜生态需水保证程度则处于较低水平。因此,在减少河流取水量的同时,有必要通过一定的水利工程调度,适当增加河道内生态用水量,以维持沂河河流生态环境的健康、稳定。     

河道内生态环境需水量探析

文中在综合国内外有关河流系统生态环境需水研究的基础上，以桑干河为例，探讨了河道内生态环境需水量的内涵及组成，并从生态基流、自净需水量及输沙需水量三个方面对河道内生态环境需水量进行了研究。     

中国分区域生态需水研究

概略介绍了国家“十五”科技攻关重大课题“中国分区域生态用水标准研究”成果。从基础理论、应用技术、管理决策三个层面．研究提出一系列相互关联的关键技术，形成符合我国实际的生态需水理论与计算方法体系。提出了水循环生态效应理论。建立了区域生态需水类型划分的三大准则，为区域生态需水计算奠定理论基础。提出了多参数河流生态需水理论，建立了多参数全过程河道生态需水计算方法。提出了湿地生态水文结构理论，建立了湿地生态水文结构模型计算方法。以生态需水特征值建立生态用水分析机制，提出处理经济用水与生态用水关系的准则；以生态河流的标准为基础，建立河流生态调度管理机制。