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。     

河道基本生态需水的年内展布计算法

摘要：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。以计算淮河干流的河道基本生态需水量年内过程为例，说明了计算过程，同时与Tennant法、最小月均径流过程作对比。结果表明：计算结果在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。可见，生态径流年内展布计算法的计算结果较为合理，符合实际情况。     

大汶河汶口段生态基流计算分析

根据大汶口水文站1955—2013年径流资料,通过采用基流比例法、Tennant法、最枯月平均流量法和Texas法等多种水文学法计算,结合河道径流年内分布特点、综合对比分析各种生态基流计算结果,认为:基流量为0.84~13.0 m3/s能更好地代表该区域各年型不同水期的河道生态需水,其生态基流保障程度除特枯年份外均能达到90%以上。     

韩城市澽水河最小生态流量分析研究

河流的生态径流量与流域的水文气象和水资源开发利用程度等因素有关.为确定适合于澽水河河道实际情况的生态流量计算方法,文章对水文学方法中的Tennant法、年内展布法、频率曲线法、逐月最小径流法的计算结果进行对比,并进一步分析计算方法得到的结果与逐月月平均径流量之间的相关性,结果表明:Tennant法是最适合于澽水河河道最...     

大夏河流域生态流量目标确定及保障措施分析

生态流量是保障流域生态系统健康的重要因素。为确定适合于大夏河的生态流量目标值,文章利用夏河水文站、双城水文站和折桥水文站1979—2016实测径流数据,采用水文学法中的Qp法、Tennant法计算、7Q10法、逐月最小生态径流计算法、流量历时曲线法共5种方法计算对比,结合径流特性分析与生态流量满足程度分析,最终采用逐月最小生态径流计算法计算的结果,以期为大夏河流域统筹生产、生活、生态用水与生态修复提供参考。     

小型水电站发电量预测模型研究

针对当前小水电发电量预测中资料短缺、发电不稳定等问题,采用LM-BP神经网络法和多元线性回归法进行了对比分析。神经网络法通过相关分析和自相关分析筛选出与日发电量有显著关系的因子作为模型输入,以小水电日发电量作为输出,构建LM-BP神经网络模型,通过试错法确定神经网络最优隐含层节点数并进行模型训练,该方法能够在不同预见期下取得较高的预测精度。多元线性回归法通过检验日发电量与待选因子的相关系数,筛选与日发电量有显著关系的因子作为预测模型方程自变量,利用最小二乘法计算模型参数。多元线性回归方法在预见期为1 d时预测精度与LM-BP神经网络模型接近,但在更长预见期的滚动预报中精度低于神经网络法。     

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。     

小涧河水库设计年径流量分析及评价

小涧河水库流域为无水文资料地区,收集整理周边雨量站、水文站、流域下垫面产流地类参数等数据,采用水文计算手册模型法、水文比拟法2种方法对该流域河川径流量进行计算,并对计算成果进行频率分析和年内月分配。经计算水文比拟法计算年径流深最大为100.4 mm,水文计算手册模型法96.2 mm。对比认为,水文比拟法计算成果可为运城市小流域无水文资料地区降水量、径流量计算提供参考。     

清河干流生态基流计算分析

根据清河干流八棵树水文站、开原水文站1988-2009年径流量资料,选取Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法、NGPRP法等5种水文学方法对清河干流生态基流进行了计算,通过对各水文学方法计算结果的对比分析,发现Tennant法更适合用于清河干流生态基流的计算。根据不同水平年清河干流生态基流Tennant法的计算结果,并与清河干流实际径流进行对比分析,表明随着不同水平年降雨量的减少,清河干流生态需水的满足程度逐渐减小。     

梯级小水电开发中最小生态流量计算方法探究

保障小水电的最小生态流量，可有效解决小水电站运行中的减脱水问题。研究以石窟河梯级小水电站为例，采用Tennant法、Q₉₀法、NGPRP法、频率曲线法和Texas法共5种水文学法和以湿周法为代表的水力学法分别对梯级小水电应下泄的最小生态流量进行计算，分析对比发现，Texas法和Tennant法相较其他水文学法更为适合该地区的最小生态流量计算。在满足95%保证率的情况下，选取Texas法和Tennant法两种方法的内包线得到长潭水库应下泄的最小生态流量过程。在河道比降较大且梯级小水电开发中最小生态流量计算，水文学法相较于湿周法更为合适。     

水文指数法确定河流生态需水

河流水文情势是河流生态系统的自然动力学特征，而径流情势是水文情势的重要特征。根据生物种群和环境因子之间的关系，从反映河流水文情势的径流情势中筛选水文指数，构建河流生态需水的计算方法。从径流情势中提取流量、频率、历时、发生时间、变化率5个水文指数确定河流生态需水。采用水文指数法实际计算了广东省河流的生态需水，并和Tennant法进行比较分析，结果表明，采用水文指数法计算河流生态需水是可行的。     

贵州省中小型水库设计径流年内分配存在的问题

径流年内分配成果正确与否直接影响到水库工程规模的设定与工程效益的分析.当前贵州省设计单位采用的径流年内分配计算方法主要有3种:水文比拟法、降水年内分配替代法、回加基流法.本文分析了这3种方法的推理依据与计算结果,并用水文站的资料进行检验,建议今后设计工作应推广使用水文比拟法,有条件地使用降水年内分配替代法,不要再使用回...     

水文应用程序嵌入Excel库函数的方法及应用

为了保证水文要素的计算精度并提高程序开发的效率,针对某流域1980~1985年降雨、径流资料,尝试分别采用Excel直接计算和在水文应用程序中嵌入Excel库函数的方法进行水文多元线性回归分析,并对两种计算方法进行了对比。结果表明,在水文应用程序中嵌入Excel库函数的计算方法,具有计算精度高、数据成果可靠、开发程序效率高、语法错误少等优点。     

不同生态基流在水库优化调度中的合理性分析

针对不同来水期生态需水的差异,提出改进最小月平均径流法计算不同来水期的生态基流。通过建立基于能值分析的不同生态基流约束下水电站经济运行模型,以发电量最大为目标,根据水库下游需水是否遭受破坏,提出了需水破坏系数的概念,基于水电站调度结果及需水破坏系数,利用基于能值分析的不同生态基流约束下水电站运行评价函数,从定性和定量两方面分析了不同生态基流的合理性及可靠性。陆浑水库实例计算表明:利用改进最小月平均径流法计算的生态基流需水破坏系数为0.19,能值评价函数值为4.42×10~(20)sej,货币价值评价函数值为4.65亿元;改进最小月平均径流法相比常用水文学生态基流计算方法具有更好的适用性,以及针对年内不同来水期的适应性。     

基于水文学法的雅砻江中游河段生态流量研究

为推求雅砻江中段雅江站河段最适宜生态流量,对比分析了Tennant法、最小月平均实测径流法、Q90法、Texas法、逐月频率计算法、NGPRP法、ABF法共7种代表性生态流量水文学计算方法,从需水量、水文节律和生态流量满足度3方面对各方法计算结果进行了综合分析与比较。基于模糊优选法提出了生态流量计算方法适用性指数,并用该指数分析各生态流量计算方法在研究区的适用性。结果表明：(1) ABF法和逐月频率计算法计算的生态流量几乎与实测多年平均月流量相等,且在鱼类产卵期满足度较低;(2) Q90法计算的生态流量不能反映径流天然变化过程,不适用于该河段;(3)改进后的最小月平均实测径流法、NGPRP法在鱼类产卵期其适用性指数较小;(4) Texas法适用性指数最高,可用于雅砻江中段生态流量计算。研究成果可为雅砻江中段水利工程生态调度提供参考与数据支撑。     

富县水资源量计算与评价

基于富县及邻区水文站的径流资料,采用相关雨量站的降雨资料对其进行插补延长,运用水文学原理知识,如水文频率计算适线法、还原计算对该区地表水资源进行了概化和计算,并分析了其时空分布特征,最后概述了富县地区的水资源总量。通过分析计算,可以查明当地的水资源状况,为合理开发、利用和保护水资源提供依据,对确保富县地区社会经济稳步发展具有重要的现实意义。     

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。     

广西澄碧河水库下游河道年生态需水量的计算对比研究

针对河道生态需水量的计算问题,以广西澄碧河水库下游河道为例,分别采用了3种不同的水文学计算方法进行了概算,并对传统Tennant法和月保证率法进行了适当改进。针对传统Tennant法的不足,对用水期进行了重新划分,同时引入修正系数对流量百分比进行了重新修正,使其更适用于河道的现实情况;此外对月保证率法的部分缺点也进行了两方面的改进,使其计算结果更加合理可靠。计算结果表明:3种方法均适用于该河道的生态需水量计算,在平水年(P=50%)情况下,利用改进的Tennant法和改进的月保证率法计算得到的河道适宜需水量分别为4.99×10~8m~3、3.80×10~8m~3。利用径流年内展布法得到的计算结果为3.17×10~8m~3,较以上两种方法偏小,但尚属合理范围之内,仍具有一定的推广使用意义。     

白河干流最小流量变化与生态基流计算研究

河南省鸭河口水库修建后对白河干流最小流量变化产生了影响。为保障白河流域内生态可持续发展,根据新店铺水文站50多年的水文资料,采取Tennant法、90%保证率法和最小月平均流量法等3种水文学方法,对白河干流生态基流进行计算。通过对比分析,确定90%保证率法计算结果适用于白河干流的生态基流量。     

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。