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。     

流域水工程群并发联合调度技术研究

水工程群联合调度是将区域内水库、闸坝、分洪枢纽等不同水利工程对象,根据指定的调度规则库,按照特定目标进行联合调控运用的分析过程.随着流域内水工程对象的不断增加,水工程群联合调度分析计算过程复杂性愈来愈高.为满足新形势下,流域水工程群联合调度计算的时效性需求,建设具有预报调度一体化功能的流域水模拟系统已成为当前研究的热点...     

筑坝对河流生态系统影响研究进展

河流是陆地生态系统和水生态系统间物质循环的通道,筑坝人为改变河流物理、化学、生物地球化学循环模式,影响河流生态系统的结构、功能.分析了筑坝对河流水文水力特性、生源要素(氮、磷、硅等)、水生态系统结构和功能的影响以及河流生态系统恢复等研究的进展.随着水库成为陆地水分循环的一个主要组成部分,对流域生态系统健康的影响日益显著,进而对大坝的生态效应、河流生态恢复等需要进行深入的研究,减轻大坝的负面效应.     

河流梯级开发生态环境效应与适应性管理进展

筑坝蓄水将迫使淹没区陆生生态系统退化消失,改变其下游受影响河段的环境与生态,破坏自然河流连续性与连通性,是影响河流生态系统显著且强烈的人类活动。河流梯级开发对其生态系统的影响可能存在"累积效应",即将大坝拦截阻隔对河流生态系统的影响逐级"放大"。然而,"累积效应"的作用对象、途径与水文生态机制目前仍不明晰。不仅如此,河流梯级开发的适应性管理的对象、目标、时空范围与作用途径等已不能简单地参照或套用当前以恢复水文自然情势来修复河流生态系统为主线的实践模式,其适应性管理取决于对河流—水库系统生态结构功能、演替规律的科学认识,也受到多利益主体的制约和影响。长江上游梯级开发在全球大河流域开发中独树一帜,将深刻改变长江上游河流生态格局。对长江上游梯级开发的适应性管理应以优化河流—水库生态结构功能、维持河流—水库生态系统健康为目标。揭示长江上游梯级开发"累积效应"的作用对象与形式,通过优化提升生态系统服务以权衡多利益主体诉求,构建长江上游绿色水电运营管理新体系,值得进一步探索。     

水工程规划设计关键生态指标体系

从河流开发与保护的流域生态安全概念出发,基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)的模型方法,构建了水工程规划设计关键生态指标体系。在分析流域生态系统结构和功能的基础上,提出该指标体系包括5个生态属性层,即水文水资源、水环境、河流地貌、生物及栖息地和社会环境,分析各属性主要生态要素,并进一步细分为19个要素层。根据中国水工程规划设计类型和阶段划分,考虑不同的空间尺度效应,建立了该指标体系的结构框架,并采用专家咨询、频度分析方法,筛选确定了36个关键生态指标。该指标体系具有多维度、多层次的特点,可适用于不同空间尺度、不同规划设计阶段及水工程类型。     

水利工程措施对环境危害的探讨

大规模的水利工程建设,不仅为国民经济建设发挥了巨大作用,而且为改善人们生存、生活条件提供了有利环境,但同时也对环境造成了一系列的危害,如一些地区水资源短缺和污染加重,森林减少,土地沙化,珍惜动植物灭绝等。具体从水库工程、堤防工程和跨流域调水工程对环境的危害进行探讨。     

流域生态修复技术探讨

通过介绍国内外流域生态技术,结合我国实际情况,总结适用于我国的生态模式,最后对其进行探讨比较,得出水生态修复技术大体可划分为两类:(1)利用生物生态方法治理和修复受污染水体的技术;(2)生态友好的水利工程技术.因而对于不同的流域环境特征应采用不同的技术方法.     

基于RAV法的水利工程对河流水文情势改变的累积效应研究——以东江流域为例

以珠江水系典型流域—东江流域为例,通过IHA和RAV法分析东江水文情势变化情况,计算了不同水利工程开发程度对河流水文情势的改变度,探讨了河流水文情势随水利工程的开发程度提高所产生的变化趋势和累积效应。研究结果表明,水利工程开发等级的提高对东江水文情势影响程度的累积效应逐渐削弱,具体表现为随着东江流域三大水库和各梯级的陆续建成,东江水利工程对下游博罗站的水文情势综合改变度逐渐降低,但对流量变化的频率、改变率的影响逐渐增大,对高低流量延时、次数方面的影响不明显。     

黄河中游沁河流域环境敏感性分析评价

【研究目的】沁河流域作为黄河流域重要的一级支流,也是黄河流域的重要水土保持功能区,当前面临着水环境遭受破坏以及土壤侵蚀这两个敏感环境问题,环境敏感性评价是用于表征外界干扰对自然生态系统可能造成结果的重要指标,对区域建立生态涵养区的环境政策以及有效进行区域生态建设具有重要作用。【研究方法】根据研究区面临的不同环境地质问题选取了层次分析法（AHP）与RUSLE模型的评价方法以及相关因子,并结合GIS空间数据技术强大的空间分析功能,将图形处理与空间数据运算结合,生成敏感性评价图,评价结果直观,为环境敏感性分析提供了技术支持。【研究结果】针对沁河流域的环境敏感性进行评价,并划分为轻度、中度、高度、极度4类敏感区域,进行统计分析,得出流域内以中、高度敏感区域占比最大,分别占总面积的33.43%、48.56%,同时以各支流流域为依托,针对各类敏感区域的主要环境问题,对其环境现状产生的原因及改善方法提出了相应的调整方案。【结论】依据各区域环境现状及敏感性程度提出了沁河全流域的生态环境保护修复思路,构建一个山地生态系统和平原生态系统有机结合的生态网络格局,致力于改善沁河流域的生态环境现状。     

黑河干流社会服务功能健康评价与研究

黑河流域水资源短缺、生态环境脆弱,如何在有限的水资源条件下实现流域经济社会发展与生态环境保护的协调,是当前面临的重要问题。本文从黑河干流的水功能区达标指标、水资源开发利用程度、防洪能力和公众满意度等四个方面对黑河干流张掖段河流社会服务功能健康情况进行全面评估,进一步提出加强黑河生态健康综合管理、生态环境需水量研究以及河流保护宣传工作等建议,为满足黑河干流水资源合理开发、生态保护和修复、科学制定黑河干流水资源保护措施提供技术支撑。     

新疆克州地区膘尔托阔依水库水文气象及岸线保护分析

对新疆克州地区的膘尔托阔依水库的水文气象特征进行分析,并对水库岸线划分原则进行了阐述。为保障水库水源的质量安全与库区水利工程的管理,对开发利用程度已较高,需规范管理控制以保证行洪通道及防洪安全、河流生态的保护。研究成果对于科学编制膘尔托阔依水库岸线利用规划具有重要的意义。     

库车河流域水资源开发利用现状及生态基流问题探析

库车河流域地处中天山南麓,是流经新疆库车市境内的主要河流。本文基于流域水文条件及地表径流长系列统计资料,从地表水、地下水和水利工程建设方面对流域水资源开发利用状况进行阐述,在此基础上,初步总结了库车河生态基流保障方面存在的问题,提出在远期水资源开发利用过程中,应注重生态基流问题,在满足流域防洪和兴利目标的基础上,优化水利工程运行调度方式,保证河道中的生态基流,维护流域水生态安全。     

基于生态流量阈值的河流水文健康演变定量归因

环境变化改变了河流水文情势,影响了河流的生态系统健康,亟需开展变化环境下河流水文健康演变定量归因方法研究。选取北方半干旱地区老哈河流域为研究区,依据流域内3个水文站、17个雨量站和6个气象站1964—2016年数据,基于可变下渗容量模型还原河流的天然流量序列;采用概率密度法计算河流生态流量,基于生态流量阈值推求河流水文健康等级;基于"观测-模拟"对比分析法,定量分离气候变化和人类活动对河流水文健康情势的影响。结果表明:人类活动是甸子和太平庄子流域自1980年以来河流水文健康情势退化的主要原因,其贡献率分别为86.9%和87.9%;大面积农业灌溉用水引起地表径流下降以及水利工程改变天然水文情势,影响了河流水文健康情势;90年代降水量较为充沛,研究流域受人类活动影响程度较小,河流水文健康等级维持在较高的水平。综合生态流量阈值和"观测-模拟"对比分析方法可定量识别河流水文健康情势演变原因,为适应环境变化的河流健康管理提供科学依据。     

密西西比河流域监测、修复管理经验对我国流域生态保护修复的启示

美国流域保护修复的研究与实践开始较早,并在密西西比河的修复与治理上取得了良好成效,对我国流域生态保护修复工作具有一定借鉴意义。介绍了密西西比河的管理模式,并对美国在密西西比河开展的具有代表性的长期生态监测及修复管理工作进行了总结,总结了对我国流域生态保护修复工作的7点启示: ①建立和完善流域生态系统监测与评价指标体系; ②建立流域综合监测网络,进行全流域持续监测; ③建设流域生态信息平台,加强数据共享; ④以流域为单元开展生态状况调查和评估; ⑤建立和完善监测、评估、规划、实施循环体系; ⑥提升对流域生态系统的科学认知; ⑦加强流域协调治理,创新我国流域生态保护修复管理体系。旨在为我国广泛开展流域保护修复工作提供一个覆盖河源头至河口的流域监测与修复管理案例。     

佳芦河流域山水林田湖草沙生态保护修复实践研究

流域生态系统是以地表水和地下水为主要纽带，具有明确边界的国土空间地理单元，是国土空间生态修复的最佳实施单元。基于流域生态恢复理论，以黄土高原地区佳芦河流域为研究对象，在全面客观了解流域生态环境现状与生态问题的基础上，按照“保持水土资源，恢复自然生态”的理念，突出水资源涵养和科学利用措施，以保水为主线的基于自然的解决方案，将流域划分为8个修复单元，实施13类工程措施，部署4个子项目，形成小流域山水林田湖草沙一体化保护和修复体系，对流域山水林田湖草沙生命共同体进行系统保护和修复。研究结果表明，开展流域山水林田湖草沙生态保护修复，有助于控制佳芦河流域及沿岸生态系统脆弱、水土流失严重、工矿与城镇水污染凸显、历史遗留矿山、农用地质量较低、生态保护和修复能力较弱等问题，有效缓解水土流失状况和减少入黄泥沙，持续提升流域生态环境质量，增强山水林田湖草沙生命共同体的稳定性，提高生态系统服务功能，筑牢中国北方生态安全屏障，对黄土高原地区流域生态保护修复具有启示意义。     

调水前后对河流生态水质的影响探讨

探讨了城市调水工程中调水建筑物对河流生态系统的影响,以及具体调水系统对城市主要河网水质的影响。得出:大坝等水利工程对河流的割开以及局部区域气候的改变,城市引水工程常常会破坏影响河流生态系统的生物多样性。并利用MIKE11建立某市水动力和水质模型,数值模拟和分析了城市调水系统对水质的影响,结果表明通过科学的调度运行,城市主要河网中水质能得到一定改善。     

水生态屏障适宜宽度界定研究进展

在总结水生态屏障研究历程的基础上,对水生态屏障的概念进行了探讨,提出了水生态屏障的定义。从河流、湖泊、水库3种主要水生态屏障类型说明水生态屏障的主要功能及适宜宽度研究进展,并从生态学、水文学、地理学、遥感学的技术应用评述了水生态屏障宽度的界定方法。目前,对水生态屏障适宜宽度的标准还缺乏统一的认识,流域尺度下水库生态屏障适宜宽度的界定是水生态屏障宽度界定面临的难点问题,提出综合水文学、生态学、环境科学及地形、遥感、地理信息等多学科理论及技术手段构建流域尺度的生态水文模型是界定水生态屏障及其水库生态屏障适宜宽度的有效方法。     

引汉济渭工程初期运行调水区河道生态流量优化研究

针对跨流域调水工程等强人类活动对河道生态造成严重影响的实际问题,以引汉济渭工程为研究对象,建立并求解了工程运行初期多年调节水库三河口的中长期调度模型,设定了不同生态需水下的调度方案集,量化与评估了工程初期运行对供水与生态的满足情况,并推荐了最佳的调度方案与优化的生态流量过程。研究表明：（1）在生态需水为生态基流时（设计方案）,供水与生态基流保证率均满足设计要求,验证了模型与方法的合理性;（2）在生态需水为适宜生态流量时,供水与生态基流保证率分别为65%、98%,表明供水与生态两者间呈竞争关系;（3）在生态需水为修正的生态流量时,供水与生态基流保证率分别为95%、100%,在满足供水目标的同时,河道内月平均流量较设计方案提高了47%,推荐该调度方案与生态流量过程为最佳方案与最优生态流量过程。研究成果对构建生态流域、提高跨流域调水工程的综合效益具有实际意义和应用价值。     

新疆白杨河流域河湖岸线保护与利用规划设计探讨

河流岸线的有效保护和合理利用对区域生态文明建设和经济社会发展具有重要影响。为做好新疆白杨河水域岸线保护与利用规划工作,在分析流域河道岸线开发利用现状的基础上,确定了岸线范围、功能分区,并研究提出岸线利用与保护的保障措施。规划的编制对白杨河流域河长制管理具有重要的指导作用,对其他地区也具有参考价值。     

基于数据驱动模型的河流水温异变研究

河流水温是重要的生态和环境评价因子,人类活动的干预(如大坝建设)会引起河流水温异常变化,对河流生态系统造成一定负面影响。有效的水温预测能够为河流的长期演变趋势提供良好指示,将一种新型的数据驱动水温预测模型——Air2stream模型,应用于长江三峡大坝上游寸滩站和下游宜昌站建坝前后的水温预测,模型的预测效果通过均方根误差和纳什效率系数两种指标衡量,并与其它经验回归模型进行对比分析。结果表明Air2stream模型相比经验回归模型具有精度高、稳定性好的优点,可用于判断影响河流水温变化的主要因子,检测河流水温的异变现象和幅度。该模型适用于反演自然演化条件下(即不考虑大型水利工程等强人类活动影响)河流水温的中长期变化,其中实测值和模拟值之差可作为大型水利工程等强人类活动的影响指标。可为河流生态系统监测及管理提供重要技术支撑。