强潮河口环境和生态需水及其计算方法

针对钱塘江河口以海域来沙为主的强潮河口特点，提出其环境和生态需水，包括维持河口冲淤平衡需水、防止河口咸水入侵需水、维持河口水功能区水质达标需水及最小生态需水。研究了各部分需水的计算方法，在一定计算条件下给出了定量的计算结果。根据分时段考虑原则、兼容性原则和区域性原则，对环境和生态需水的综合计算方法进行了探讨。研究表明，钱塘江河口环境和生态需水年总量主要由维持河口冲淤平衡需水决定，占多年平均来水量的80%，而年内不同时期需水的主要控制因素不同，并随计算条件发生转化。     

钱塘江流域(南方丰水地区)量质统筹的生态需水动态模型研究

在水量相对丰沛的南方流域,从水环境容量的角度看,水质型缺水已相当严重。以钱塘江流域典型河段(金华江武义江段)为例,通过建立"量质统筹的生态需水动态模型",研究模拟钱塘江流域典型河段不同生态水量条件下水质状况,得到满足目标水质河段沿程生态需水量及需水过程,并将模型计算成果与国内常采用的水文学方法(最小月平均径流法和Tennant法等)计算成果进行对比分析。紧密结合河段特点进行分析,取生态需水动态模型法和Tennant法等外包作为生态需水量,为水资源可利用量的计算提供科学依据。     

黄河口最小生态环境需水量研究综述

为解决黄河口水环境污染和水资源短缺问题,须对河口水资源进行优化配置。要保护和维持河口三角洲湿地环境,协调人类活动与生态、资源、环境之间的关系,做到水资源可持续发展,则确定其生态环境需水量是核心问题。通过分析国内外生态环境需水量研究现状,阐述了生态环境需水量的有关概念。指出未来生态需水量研究发展趋势是综合多学科的研究,微观上从水分需求机理研究入手,宏观上关注尺度效应和耦合效应研究。     

黄河河口生态需水研究进展与展望

黄河河口生态需水包括河流生态需水、湿地生态需水和近海生态需水。系统梳理了近20年来黄河河口生态需水目标、需水类别和需水量计算结果;结合黄河河口演变特点,提出生态需水研究的重点和主要方向。河流生态需水以满足重要渔业物种生境为主,重点研究指示物种对天然径流量节律的响应特征,量化水文-生态响应关系,在某种程度上恢复自然水文情势的生态功能。湿地生态需水应深入研究植被、土壤、水体的水盐平衡和蒸散发规律,从植被和鸟类生态位的合理设计以及生物多样性维持出发构建生态系统结构,确定湿地合理规模。近海生态需水应研究入海冲淡水对渔业物种低盐产卵育幼场的塑造和维持机制,以及重要渔业物种习性、适宜营养盐水平与磷酸盐输送扩散机制。小浪底水库运用以来,利津断面径流量满足已有生态需水径流量各项研究成果要求的年份比例为37%～58%,春季经流过程经常缺乏流量脉冲。初步分析以湿地、河道鱼类和近海鱼类为主要目标的全年生态需水量为86亿m~3,径流过程需要阶段性场次洪水。建议对小浪底水库调度方案进行多年优化调整,兼顾春季流量脉冲的塑造,在更大程度上满足河口生态需求。     

河北省河道生态环境需水量分析

提出了河流及河口“生态需水量”和“环境需水量”估算和计算方法。生态需水量是协调人与自然的关系，即维持河流不干涸、断流，河口；中淤平衡所需要的基本水量，这样，水生动、植物才可能有一个最低需求的“水环境”；环境需水是协调人与资源的关系，即保证河流水体能达到既定的水环境功能要求的水质标准的所需用水．从而计算需增加的水量：生态和环境需水量构成综合的河北省地表水或河道生态环境需水量。     

河北省河道内生态环境需水量分析

本文按照“水环境承载能力”的理念，提出了河流及河口“生态需水量”和“环境需水量”的概念和计算方法。生态需水量是协调人与自然的关系，即维持河流不干涸、断流，河口冲淤平衡所需要的基本水量，这样，水生动、植物才可能有一个最低需求的“水环境”；环境需水是协调人与资源的关系，即保证河流水体能达到既定的水环境功能要求的水质标准，从而计算需增加的水量。生态和环境需水量构成综合的河北省地表水或河道内生态环境需水量。     

流域生态用水与需水研究

水资源不合理利用导致了严重的生态环境问题，流域生态用水与需水研究对流域水资源配置具有重要意义，应用水量平衡原理，提出计算不同频率流域生态用水与需水方法，并以海河流域为例，计算了不同保证率时的生态用水量与需水量，主要结论为，水循环与水量平衡理论是研究流域生态需水的基本原理；生态用水等于水资源总量减去生活生产耗水量；根据不同水资源条件下年生态需水量进行生态配水。     

大伙房水库生态需水调度研究

以控制性水利工程大伙房水库为主要节点,大伙房水库坝址至河口区间为主要分析范围,确定大伙房、沈阳、邢家窝棚三个生态用水控制断面。对浑河生态环境状况进行分析,剖析其需水特征,考虑浑河流域历次大伙房水库坝址以下环境水量要求,计算河流控制断面生态需水量,对浑河流域进行系统概化、设定边界计算条件,分析计算大伙房水库2018年～2020年基本生态需水和适宜生态需水两种情况下生态用水调度方案。对河道生态需水确定具有指导意义。     

漳卫新河河口最小生态需水量研究

由于水资源过度开发利用,海河流域诸多河口入海径流量大幅减小,导致河口生态严重退化.选择盐度为河口栖息地关键环境因子,利用河口潮流和盐度数学模型模拟栖息地盐度与入海径流量的关系,以20世纪70年代塘沽海洋站年平均最大盐度值为控制标准,计算得到该标准下的河口最小生态需水量.结果表明,漳卫新河河口年最小生态需水量为3.19亿m3.20世纪80年代以来,漳卫新河河口多年平均入海径流量为1.55亿m3,约84%年份无法保证河口最小生态需水量.计算结果可为流域生态调度和河口生态系统修复提供参考.     

基于分项定额法的华亭市水资源需水总量预测研究

为保证甘肃省华亭市社会经济发展规划与水资源条件相适应，城市发展质量和生态保护能力相匹配，明确区域水资源节约、利用配置的目标和方向，同时提高规划编制的科学性与操作的可行性，开展水资源规划需水总量预测研究。根据华亭市发展现状和相关资料，采用分项定额预测法对区域规划年生活、农业、工业、生态等行业需水量分别进行预测，从而推求区域规划年水资源需水总量。结果表明：华亭市规划年各行业需水总量增幅较大，由现状年2 711.9万m³增长至规划年4 026.0万m³,其中工业与农业需水量较为突出，分别占规划年需水总量的47.7%和29.9%。经分析，基于分项定额法的水资源需水总量预测合理，符合水资源配置编制要求，研究结果可供相关部门和机构参考。     

青海省水中长期供需平衡模型建立与应用

依据水资源系统分析原理,建立了一个多层次、多水源、多用户的水资源长系列供需平衡动态调算模型。模型主要由数据管理、供需平衡计算、规划调整、结果统计分析四部分组成。模型主要控制方程包括水量平衡方程、行业水供需平衡方程、边界条件类方程、初始条件以及特殊类方程。模型的调度规则包括了供水调度规则和用水调度规则。与传统供需分析模型相比,该模型具有针对缺水区域进行新增工程能力布设的规划能力。该模型应用于青海省水中长期供求规划中。应用结果表明,该模型实现了青海省水资源供需平衡分析中可供水量、供水保证率、水资源开发程度、供水能力、余缺水量以及新增工程能力规划等一系列指标的计算,为水资源管理部门提供了一个科学的、有效的决策工具。     

钱塘江河口考虑泥沙淤积的水资源可利用量研究

探讨了用于分析河口冲淤与径流响应关系的三种方法:河相关系法、一维动床数值模拟和基于实测资料的多元回归分析方法。以钱塘江河口防洪允许的淤积增加量为限制条件,采用依据实测资料及动床数值模拟结果建立的多元回归模型,计算得到钱塘江河口的可利用水资源量不得超过闻家堰断面多年平均水资源量的20%。研究成果为钱塘江河口水资源开发利用提供了科学依据,计算方法和计算思路可供其它河口参考。     

利用水资源配置系统确定供水工程的建设规模

本文在分析水利工程建设特性和供水工程水资源配置原则的基础上,探讨了水资源需求、系统简化、水资源调度策略、计算方法对供水工程建设规模的影响,提出了确定供水工程建设规模的基本思路和步骤,并具体应用到某干旱区生态环境保护工程。水资源配置“三次”平衡分析确定供水工程建设规模的主要步骤为:(1)绘制水资源配置系统网络图;(2)进行需求分析,包括经济、生态环境需水;(3)制定水资源调度策略;(4)进行水资源配置“三次”平衡分析,初步确定供水工程的建设规模;(5)进行流域耗水平衡分析,分析经济与生态的耗水比例;(6)确定供水工程的规模以及供水工程实施建议。     

供水水库多目标生态调度研究

根据我国北方地区径流特征及供水水库调度的实际需求,构建了供水水库多目标生态调度模型。模型将下游生态需水过程分为最小生态需水及适宜生态需水两个等级,要求枯水期水库放水过程能够满足河流最小生态需水要求,确保下游生态不退化;丰水期放水过程贴近适宜生态需水过程,为下游提供良好生境。基于该模型,采用自适应遗传算法,对承德双峰寺水库生态调度问题进行了优化求解,结果表明该模型能够对北方供水水库生态调度决策提供支持。     

河口生态需水理论与计算研究进展

在辨识河口生态需水概念和内涵的基础上,认为河口生态需水是在一定生态目标下,维持河口相应时空范围内生态系统健康所需要的水量。回顾国内外河口生态需水研究的总体情况,综述近年来河口生态需水的主要计算方法,包括功能设定法、相关分析法及生态模型法等。在此基础上,指出目前河口生态需水研究存在理论和计算方法还很不成熟,生态保护目标不明确及交叉重复计算等问题,今后应加强河口生态需水机理的综合研究,建立较为完整的理论框架和计算方法体系,为不同生态保护目标下河口生态需水分析提供科学依据。     

钱塘江河口治理与河口健康

钱塘江河口潮强流急,浪潮汹涌,河床宽浅,海域外来沙丰富,泥沙易冲易淤,主槽摆动频繁,河床冲淤幅度很大。20世纪60年代以来,对钱塘江河口进行了治理。分析了流域建库和治江缩窄后钱塘江河口水沙和河床等河口自然属性的变化,以及因河口自然属性变化带来的河口社会属性如防洪御潮、水资源、岸线资源、航运资源、涌潮景观、古海塘、滩涂资源等的影响。结果表明,治理后钱塘江河口的健康程度大大改善。     

基于正切模型的额济纳绿洲生态需水研究

基于RS解译和实测径流资料,分析了额济纳绿洲生态状况与水资源的关系,结果表明,无论从时间尺度上还是从空间尺度上,额济纳绿洲生态演变和水资源之间均具有明显的正相关关系,水资源减少是生态退化的决定性因素。在此基础上,结合西北内陆河产水和用水特点,提出了产流较弱的绿洲区生态需水量是为维持一定规模绿洲所需区外补给水量这一观点,并建立了额济纳绿洲生态需水计算的“正切”模型,通过与其他方法的比较,验证了模型的合理性,该方法可为北方缺水地区绿洲生态需水分析计算和水资源管理方案的合理制定提供决策依据。