基于概率加权FDC法的河流生态需水量计算

基于河流流量过程的年内和年际变化特性,提出了一种计算河道内生态需水量的概率加权FDC(流量历时曲线)方法。该方法基于年均流量系列和逐月月均流量系列的特定频率,将年均流量系列和逐月月均流量系列划分为丰、平、枯组,通过建立年月丰枯遭遇的Copula联合分布函数,求得不同典型年下各月丰平枯的条件概率,将其作为概率权重,得到不同典型年生态需水过程的计算公式,改进了FDC法,计算出了丰、平、枯典型年的年内生态需水过程。以屏山站为例,将计算结果与Tennant法、逐月最小生态径流法、年内展布法和改进FDC法进行了对比分析。计算结果表明:由此方法得到的生态流量在Tennant法评价体系中,能很好的满足河道的生态需水要求,且较好地体现了河流径流的年内及年际变化过程,符合实际情况。     

滦河下游河道生态需水量

为量化水库下游河道生态修复所需水量,以滦河下游潘家口水库—滦河口为研究样区,采用逐月频率法和生态水力学法估算河道生态需水量,既具有水文学方法的简便,又考虑生物学特性,强调了水文-生态的联系。通过对研究区河道1956~2000年生态、水文及水力资料的分析计算,结果表明:①逐月频率法和生态水力学法在计算滦河下游河道生态需水中均合理;②最小、适宜、理想等级年生态需水量分别为4.29亿,8.93亿和16.29亿m3,分别占河道天然径流量的10.18%、21.21%和38.68%;③年内汛期8月份及生物繁殖期(4~6月)需水量分别达到年度总量的33.5%和11.5%。     

清江最小和适宜生态流量的计算与评价

确定河流生态流量既是保护河流生态系统的根本举措,又是开展梯级水库生态调度的重要依据.基于逐月最小生态流量法、RVA法、DC法和逐月频率法,分别计算了清江水布垭和隔河岩水库坝址的生态流量过程,并采用Tennant法对结果进行合理性分析.结果表明:RVA法优于逐月最小生态流量法和DC法,计算得到的最小生态流量在一般用水期和...     

太子河河道生态环境需水量研究

研究太子河河道生态需水量及其生态环境改善问题。采用10a最小月平均流量法、污染稀释净化法、多年汛期平均含沙量的倒数以及水体总量的平衡原理对维系河道基本功能、维持河道净化功能、输沙以及维系人工湖功能的需水量进行计算。经过计算得出：维系河道基本功能的需水量为3.69×108 m3;维持河道净化功能的需水量为3.82×108 m3;输沙需水量为5.21×108 m3;维系人工湖相关功能的需水量为3.704×108 m3。通过减少污水与废水的总排放量、建立完善的水资源保护体系、增强河道本身的自净能力等措施,有效解决太子河河道生态环境问题。     

灞河生态需水量研究

依据灞河实测径流资料,计算了河道生态需水量,并采用Tennant法对计算成果进行验证。计算结果表明灞河生态需水量占流域多年平均地表水资源总量的43．75％,为灞河水资源开发利用及生态环境治理提供科学依据。     

陕西镇安云镇水库工程生态基流量确定方法浅析

生态基流量是维持河床基本形态,保障河道输水能力,防止河道断流、保持水体一定的自净能力的最小流量,是维持河流的最基本环境功能不受破坏,必须在河道中常年流动的最小水量临界值。在水利水电工程规划设计及工程管理运行中应充分考虑最基本的河道内生态基流量,以维持河流的健康生命,防止因工程的建设而河流生态环境的恶化。陕西镇安云镇水库工程生态基流量,在传统基本计算方法的基础上,结合对水库工程规模的影响程度分析综合确定。经分析,生态基流量占天然径流量百分比的10%,即满足工程下游河道生态需水要求,又不使工程规模过大,对"小库高坝"云镇水库工程取低限是合适的。     

基流计算方法的进展与应用

基流是由地下水补给河流的基本径流,被视为具有维持生态系统稳定功能的河道基本径流,其水量的准确计算在河流断流、湖泊萎缩和植被退化等一系列生态环境问题的研究中具有重要意义。本文阐述了基流的定义与研究意义,归纳评价了基流计算方法的类型、适用范围和优先发展方向。其中计算方法可分为图解法、数值模拟法、水文模型法、物理化学法及数学物理法等五类方法。在此基础上,还着重总结了基流研究在模型校验、水资源利用、生态需水量、河流输沙量和河流自净力等方面的应用。该研究将在如何合理估算基流量及相关领域中具有重要的参考价值。     

城市化生态水文效应

研究城市化的生态水文效应对于指导河流的保护与生态修复实践具有重要意义。基于河流径流情势在维持河道生态系统完整性方面的重要性,在分析现有生态水文指标体系的特征及可操作性的基础上,建立了以径流历时曲线、洪峰流量频率超出曲线和T_0.5(区域径流超出天然状态下重现期为0.5年的降水所产生的洪峰流量的时间占区域有径流总时间的比例)为代表的生态水文指标体系。利用SWMM(Storm Water Management Model)来模拟不同城市化程度下的降雨径流过程,并利用所建立的生态水文指标体系模拟其生态水文效应。结果表明:城市化程度越高,其时段流量幅度及历时越大,洪峰流量及发生的频率越大,T_0.5越小。城市化通过改变径流的大小、历时及频率,改变了水域生态系统完整性与多样性,进而对河道生态系统产生了负面影响。     

基于典型水文频率方法的新疆开都河生态需水量计算

开都河位于新疆巴音郭楞蒙古自治州境内,是区域内第一大河流,近年来流域水生态环境出现不同程度的退化,亟需加大对区域水资源的生态保护。河流生态流量作为维持河流生态系统健康的关键因素,保证合理生态流量对河流水生态环境改善起着积极作用。结合新疆开都河大山口水文站1970-2019年实测水文资料,采用典型水文频率方法对开都河生态需水量进行计算。结果显示：开都河年距平率最低为1986年,为-30.68%,是开都河有记录以来最枯年份,以1986年的2月份来水量36.5 m³/s作为其生态最小水量,计算开都河全年生态最小水量值为11.59×10⁸ m³。计算成果对于新疆开都河生态保护具有重要的参考价值。     

城市化的生态水文指标体系模拟及生态水文效应研究

对城市化的生态水文效应进行研究,以及相关生态水文指标体系进行科学模拟,在指导区域河流保护及生态修复实践方面意义重大。以辽宁省铁岭市为主要研究对象,考虑研究区河流径流情势在维持河道生态系统完整性方面具有重要作用,故在对现有相关生态水文指标体系相关特征进行模拟、分析基础上,科学构建了以径流历史曲线、洪峰流量频率超出曲线为代表的区域生态水文指标体系。分析过程中,基于SWMM模型对该研究区不同城市化程度下的降雨径流和生态水文指标体系进行模拟,最终对铁岭市生态水文效应进行了客观分析研究。     

黄河三角洲刁口河流路生态环境需水量研究

刁口河于2010年恢复黄河入海流路,研究其生态环境需水量对保障黄河三角洲生态健康具有十分重要的意义。选取刁口河流路湿地需水、河口近海生态需水、河道输沙与保持海岸动态平衡需水、农业需水和油田需水5个方面来研究本区生态环境需水量。结果表明:淡水湿地需水为0.54亿m3;河口近海水域生态环境需水量为60亿m3;维持河道不冲不淤的输沙需水为0.97亿m3;保持海岸及近海海域动态平衡需水量为86.4亿m3;农业春灌需水约1.37亿m3;胜利油田及东营市临港工业园暂不需从刁口河引水。刁口河流路生态环境需水量以保持海岸动态平衡需求为最大。     

乌鲁木齐河流域地表水资源可利用量分析

以乌鲁木齐河流域为研究对象，对区域地表水资源可利用量进行了分析。采用倒算法，即采用从地表水资源量中扣除维护生态环境最小需水量的方法，提出了乌鲁木齐河流域地表水资源可利用量，并计算了不同生态植被和生态环境的最小需水量。     

北方平原区河道生态需水量计算初探

河道生态需水量的确定对保持河道的生态功能具有重要意义。在现有河道生态环境需水理论的基础上,以聊城市徒骇河为例,结合北方平原河网地区河道的特点,分析了河道生态需水量的计算。河道生态需水包括河道内生态基流和敏感生态需水,其中生态基流分非汛期和汛期两个水期分别确定,非汛期生态基流按多年平均天然径流量的10％;汛期生态基流可按多年平均天然径流量20％确定;敏感生态需水选择了两处水利风景区确定。     

基于生态保护目标的武江流域生态流量定值研究

基于武江河道内的生物多样性和物种特征,提出适宜水力学指标法计算维持河道生态系统稳定性所需的生态流量。该方法以代表鱼类为生态保护目标,根据湿周、流速与流量的关系,求得鱼类不同生命周期的生态流量。结果表明:(1)越冬期鱼类所需流速下限为0.2m/s,产卵期平均流速为0.5～0.7m/s,肥育期流速范围为0.3～0.6m/s;(2)产卵期河道生态流量为116.3～150.3 m/s,越冬期与肥育期中后阶段生态流量为49.55 m~3/s;肥育期初期(8月)生态流量为71.97 m~3/s;(3)提出的适宜水力学指标法以维持鱼类良好的生境条件为生态保护目标,计算结果符合Tennant法河流生态用水标准,且更能反映河流的丰枯变化,可为流域水资源开发利用提供参考。     

大凌河流域河道生态需水量估算

本文从大凌河流域存在的环境问题出发,分别估算了各水资源分区的河道生态需水量（包括生态基流量、自净需水和输沙需水）及各区的河道生态需水贡献量。提出了使用偏枯年（75％保证率）水文数据估算河道生态需水量的方法．弥补了Tennant法、枯水季最小流量法等方法计算结果偏大或偏小的不足。结果表明,大凌河的4个河段（建凌站以上、建凌站至朝阳站、朝阳站至义县站、义县站至锦县段）的河道分区需水量分别为0．55×10^8m^3、5．21×10^8m^3、3．9×10^8m^3和1．34×10×10^8m^3。锦县水文站以上河道生态需水总量11×10^8m^3,占地表水总资源量的59．75％,因此．大凌河地表水资源取用率应在40％以下。     

生态需水的概念及其计算方法

论述了生态需水的概念,从生态需水量的基本原理出发,探讨了各类生态需水量计算的框架。以渭河为例,估算其多年平均河道内生态需水为3980亿m3。并对未来生态需水研究趋势进行了展望。     

洮河径流时空变化分析

依据洮河流域红旗站1956～2005年逐月径流量资料,采用Kendall检验法、线性趋势分析法、累积距平法,分析洮河流域径流的时空变化规律,重点探讨不同时间段月径流的变化和季节性变化特征,并对径流减少的成因以及汛期各月出现不同频率洪水的可能性进行了分析,得出如下结论：洮河径流呈现年际变化大、年内分配不均匀、季节性突出和周期性明显的特点,较大以上洪水主要发生在8—9月份,出现的概率为5．4％。     

基于多种水文学法分析大汶河干流生态基流

分析估算大汶河干流生态基流量是解决其生态环境恶化问题的基础。根据大汶口水文站历年径流资料,采用Tennant法、基流比例法等多种水文学法推求生态基流值,通过计算不同水平年的年际、年内不同水期和鱼类产卵育幼期生态基流量,在分析了各种方法应用区间和适用条件的基础上,综合考虑拦蓄引水工程和河道生态基流缺失等因素确定了大汶河干流生态基流。认为:基流量为1.1~14.1m~3·s~(-1)能更好地代表该区域不同水期的河道生态需水,经分析其生态基流保障程度基本达到90%以上,说明本文采取的方法在计算代表北方季节性、雨洪型河流的生态基流时是合理、可行性的,并进一步提出了生态基流的保障措施。     

饮马河流域生态调度研究

以吉林省饮马河流域为研究对象,开展生态调度研究,构建了该流域的生态调度模型,并开发了基于两时段法的计算软件系统,给出了在维持饮马河流域现有水库及其配套灌区工程实际供水条件下的河道生态调度结果及水库的生态调度线,对流域生态调度成本进行了详细分析。研究结果可以为饮马河流域内水利工程的科学管理和合理调度提供科技支撑。     

延河延安市区段生态环境需水量分析

随着人口增长和经济发展,国民经济需水与生态环境需水成为延安市水资源开发利用和生态环境保护的焦点。从生态需水及用水的理论、用水定额入手,分析计算延河延安市区段的生态环境需水量及其构成,结果显示为维持延河延安市区段的生态系统平衡所需水总量约为8584.61万 m3,其中河道内生态需水量8520万m3,河道外生态环境需水量64.61万 m3。