干旱区绿洲地下水生态水位阈值研究进展

地下水生态水位是干旱区绿洲水资源管理、地下水保护和生态环境保护的关键指标.从地下水生态水位的概念、确定方法、阈值区间等方面入手,综述了干旱区绿洲地下水生态水位研究的重要进展及未来发展建议:(1)干旱区绿洲地下水生态水位存在显著的多功能性和尺度特征;(2)生态调查统计与分析、模型计算分析和遥感统计分析是确定地下水生态水位...     

顺逆不定河流水位流量关系单值化处理

７０年代以来，水文测站水位测量关系的单值化分析研究取得可喜的成果，在洞庭湖区１５个水文站中，就有１０个水文站实现了单值化测验与整编。在单体化中所运用的落差指数法已由单一落发展为综合落差，固定指数发展为变动指数和分段指数，且由适应于稳定河床进展到了不稳定河床，由单一流以进展到顺逆不定河流，测验技术大为提高，取得了明显的经济效益和社会效益。     

保定平原区地下水生态水位阈值的探讨

地下水具有重要的生态价值,地下水生态系统中的地下水位、水质和包气带含水率与含盐量的变化驱动着表生生态格局的演变,但目前对各变量的生态阈值研究尚处于起步阶段,理论与方法体系还不完善。以保定平原区为例,采用地下水位及地下水生态环境的历史回归法、GIS法、差分网格计算法等方法,从时空角度分析了地下水位变化的驱动力以及生态效应,在此基础上确定不同水文地质单元的生态水位阈值。研究表明：（1）20世纪50—60年代,研究区依赖于地下水的生态格局基本维持着天然状态;1959—2000年,地下水位持续下降,局部地段出现降落漏斗;2000—2008年,地下水位骤降,降落漏斗迅速扩张,地下水与地表水补排关系发生变异;2008年至今,部分区域地下水位逐渐上升。（2）研究区内山前地带地下水生态水位埋深为10~15 m,拒马河冲洪积扇群与漕河—瀑河冲洪积扇群为5~10 m,唐河—大沙河冲洪积扇群为3~5 m,冲积平原中定州—望都范围为3~5 m,保定市为10~15 m,其余均为5~10 m,冲湖积平原环淀区域小于3 m。（3）以确定的地下水生态水位为标准,初步估算研究区现状地下水位恢复至生态水位的需水量为57.14×108 m3。研究成果对恢复当地地下水生态环境格局有重要意义,对华北平原地下水生态水位的确定也具有借鉴意义。     

中小河流防洪特征水位与雨量预警阈值分析方法研究

以新建的中小河流水文站点如何快速有效发挥减灾预警作用为切入点,采用山洪灾害调查评价的技术路线,以安徽省皖南山区石台县中心城区新建水文站点为例,调查了预警河段历史洪水信息,采集了沿河两岸居住地房屋基础高程,建立预警站点与影响人口的关联关系,并基此确定水文站点的特征水位以及基于现状防洪能力的雨量预警指标体系,确定警戒水位54.0m、保证水位55.3m。1h流域平均净雨强度70mm/hr,或6h面平均雨量110mm为致灾临界雨量阈值。     

生态标准河流和调度管理研究

河流生态用水安全是维持河流系统健康的基本条件。本文首先从河流生态系统特性入手,提出生态水文季节,构建了多参数生态需水(最小生态需水、适宜生态需水、洪水期生态需水)体系并分析其内涵,组成了能反映河流生态系统健康的流量等级。生态需水按生态水文季节形成具有时间特征的生态标准河流。在此基础上,提出生态用水预警制度和危机管理机制,探讨保障生态用水安全的调度和管理模式。以黄河流域中下游为例,开展实践应用研究,为黄河中下游的生态用水安全调度和管理提供科学依据。     

河流生态修复技术研究概述

河流在人类社会发展中扮演着重要的角色,但由于人类的过度使用以及随意将污染物排放入河流中,造成河流的生态破坏、水体污染.对于河流的治理,国外已从传统的“污水处理、达标排放”治理目标转变为以水质再生为核心的“水的循环再利用”,由单纯的“污染控制”技术发展为“水生态的修复与恢复”.本文介绍了河流生态修复的理念及其修复技术.     

柴达木盆地生态植被的地下水阈值

生态植被的地下水阈值是指植被依赖地下水生长的最大水位埋深和溶解性总固体含量（TDS）。控制地下水开采生态风险的基础是弄清生态植被与地下水的依存关系并给出地下水阈值。文章利用遥感数据集MOD13Q1和水文地质调查获得的实测数据,统计分析了柴达木盆地主要平原区生态植被与潜水的水位埋深、TDS的关系。结果表明:天然植被依赖地下水的阈值是水位埋深为5.3 m、TDS为7.5 g/L;埋深＞5.3 m地带的天然植被基本与地下水无关;埋深＜1.1 m是水生植被、湿生植被与湿生耐盐碱植被适宜生长的水位埋深区间;埋深1.4~3.5 m是耐盐植被及中生植被与旱生植被适合生长的水位埋深区间;TDS≤1.5 g/L适宜植被生长,1.5 g/L＜TDS≤5 g/L较适宜植被生长,5 g/L＜TDS≤7.5 g/L基本不适宜植被生长,TDS＞7.5 g/L不适宜植被生长。     

鄂西岩溶槽谷区洼地的水位响应特征及产流阈值估算

以湖北省兴山县黄粮镇刘家坝和龙湾两处岩溶洼地作为研究对象,利用其降雨、水文和土壤水等监测数据,探讨灌入式补给条件下洼地汇流的水位响应特征和产流特点,并基于降雨量和洼地内明渠流量的关系,采用数学拟合方程,估算两处洼地的降雨产流阈值,进而分析了影响产流阈值的因素。结果表明：降雨强度增大,产流阈值减小;土壤前期含水率越大,越有利于坡面产流;落水洞和岩溶泉水位与降雨有较好的同步响应关系,水位变化曲线随雨强大小分别表现出“陡升陡降”和“缓升缓降”的特点;刘家坝和龙湾洼地的产流阈值分别为7.4 mm和10.6 mm。     

基于生态需水的石羊河北部平原生态保障技术研究

针对石羊河流域日益严峻的生态环境问题,选择干旱区生态需水计算为切入点,以变异理论为基础,利用Mann-Kendall非参数检验的方法确定石羊河北部平原区地下水位恢复的目标年,用生态功能区划方法划分生态功能区,利用达西定律、阿维里扬诺夫公式计算了地下水恢复及生态目标条件下的生态需水量,并提出了相应的生态保障措施. 结果表明：石羊河北部平原区划分为5个生态功能亚区及16个三级区,地下水位恢复的目标年份为1977年,地下水恢复到1977年的生态需水量为 55.95×10⁸~74.10×10⁸ m³,2015年和2020年生态目标条件下的生态需水分别为1.66×10⁸ m³和1.80×10⁸ m³. 考虑到地下水恢复的缓慢性和现实性,建议优先考虑设定目标条件下的植被正常生长生态需水,其次通过继续压缩人均耕地面积和灌溉定额的方式保证地下水恢复.     

洞庭湖平原水网区地表产水量计算

洞庭湖区河湖水网密布，纵横交错，各水量之间交换关系复杂，为准确评价该区水资源量，根据水量平衡的原理，依据相关的水文气象资料。将湖区下垫面分为水面、水田、不透水面和陆面等4部分，根据其不同的特点分别提出不同的产水量计算方法。建立了具有一定物理概念的产水计算模型，并在湖南省洞庭湖纯湖区的3个四级区套县的各部分天然年产水量计算中得到应用，对于水网地区的地表水资源量的计算具有一定的参考价值。     

旱区湿地周边盐渍化农田生态水位阈值与“水位-水量”双控技术

西北旱区湿地周边农田易盐渍化,合理实时控制和降低地下水水位是实现湿地保护及其周边农田盐渍化防控“双赢”的有效途径。选取西北石羊河流域邓马营湖湿地与农田之间过渡带为示范研究区,通过分析地下水埋深变化特征及其与表层土壤盐分的协同关系,确定生态水位阈值,并基于该阈值研发了由虹吸辐射井群为支撑的地下水“水位-水量”智能双控技术,其关键点是：采用一井虹吸联通多个辐射井,用于增大弱透水层区单井涌水量,实现水位面状控制;利用电系统、信号系统和控制器集成智能控制子系统,实现地下水水位和水量的实时控制。该技术示范应用结果表明：随地下水埋深增大,农田盐渍化风险和湿地植被芦苇覆盖率均降低,农田盐渍化防控和湿地保护的地下水埋深阈值为1.9～3.0 m;每年7—8月的潜水蒸发阶段是表层土壤主要积盐时段,期间智能双控系统可将地下水埋深调控在水位阈限范围;该双控作用不仅能够控降灌溉引起的表层土壤电导率的增大幅度,而且还能有效降低表层土壤的积盐速率;相对微咸水,淡水灌溉条件下智能双控技术的淋盐和控盐效果更明显。因此,这项技术能够实现地下水水位精准调控,对旱区湿地保护及其周边农田盐渍化防控具有重要的现实意义。     

江苏省阜宁县地下水生态水位及生态需水量研究

苏北平原区浅层地下水与地表水体具有频繁影响、相互制约的特点,地下水的生态属性和环境功能十分重要,因此研究其生态水位及生态需水量盈亏特征对于生态保护具有重要意义。以江苏省阜宁县为例,在分析浅层地下水水位动态的基础上,通过统计分析的方法确定了生态水位的指标体系,研究了地下水生态水位,并基于Arcgis平台评估了浅层地下水生态水量盈亏特征。结果显示:阜宁县大部分地区生态水位埋深上限值为1.5~3 m,生态水位埋深下限值为2.63~3.18 m;2021年1月,25.3％左右的区域地下水位处于非适宜区,生态需水量为589.96万 m3;2021年5月,生态需水量为747.19万 m3。在地下水非适宜区,要结合县域供水现状,调整浅层地下水利用方式,宜禁则禁,宜采则采,实现地下水生态和环境功能的高效管控。     

南平市区防洪特征水位及分析方法

阐述了南平市区洪水特性、灾害及防洪工程状况,分析了防洪特征水位的比选方案及水位流量关系曲线,对各比选方案的洪水要素、河道断面流速、洪水频率、洪水地区组成、河道水面线等进行分析计算,为警戒水位、危险水位的确定提供科学依据.     

乌伦古湖最低生态水位及生态缺水量

确定乌伦古湖的生态保护目标是流域水资源合理、高效配置的前提和基础.针对乌伦古湖冷水系淡水鱼类的生存繁殖特征,提出了基于干旱区湖泊鱼类～盐度～水量关系的湖泊最低生态水位计算方法,并根据该方法计算得到布伦托海和吉力湖的最低生态水位分别为476.12 m和478.12 m.由水量平衡关系进一步计算了湖泊最小生态需水量和接近9...     

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。     

河流水位差计设计及其应用的可行性研究

水工建筑物或控制河段的上下游水位差是水流运动的决定性要素,是流量推算中的最重要因子。在平原水网区,水位差很小,人工观测精度对其影响十分突出,直接影响流量定线和流量推算的精度,不能满足社会对水资源精细配置的需求。为提高水位差的测量精度,设计了河流水位差计;付之应用,对水位差的测量,无需进行水尺零点高程校正,无需进行水位的对比观测,而且能在任意数量级内提高水位差精度(根据精度选择探头),所构成的误差只有很微小的仪器器差,可满足流量定线与精确推流的目的。该系统还可以同时测记水位。河流水位差计设计简洁,仪器生产难度小,附属设施施工方便,整体造价低廉,具有良好的开发应用前景。     

《生态脆弱区煤炭开发与生态水位保护》

本书是在国家自然科学基金、教育部留学归国人员基金、陕西省科学技术计划等资助下完成的《榆神府区煤炭资源开发与生态水位研究》和《陕北生态脆弱区煤水地质特征及科学开采研究》两份研究报告的基础上编写的．研究报告受到了多住院士、专家的高度评价,认为是改革开放以来我国煤炭开发、水资源保护与生态环境保护领域的优秀成果,是用科学的方法实践科学发展观的典范,对于我国西部煤炭资源科学开发具有普遍指导意义。     

《生态脆弱区煤炭开发与生态水位保护》

本书是在国家自然科学基金、教育部留学归国人员基金、陕西省科学技术计划等资助下完成的《榆神府区煤炭资源开发与生态水位研究》和《陕北生态脆弱区煤水地质特征及科学开采研究》两份研究报告的基础上编写的．研究报告受到了多位院士、专家的高度评价．认为是改革开放以来我国煤炭开发、水资源保护与生态环境保护领域的优秀成果．是用科学的方法实践科学发展观的典范,对于我国西部煤炭资源科学开发具有普遍指导意义。     

阿尔塔什水利枢纽工程对叶尔羌河生态水文的影响研究

水利工程在实现防洪、发电、航运和供水效益的同时,也对河流生态环境造成了一定影响。保护和恢复健康的河流生态系统,实现人与河流和谐发展,是水利工程建设和调度的新思路。本文以生态水文学为理论基础,通过建立生态水文指标体系,量化河流生态水文特征,进而分析水利工程对河流生态系统的影响,构建河流生态水文指标体系,包括：长期指标、高流量低流量指标、极值指标、涨水落水指标和月流量指标等,以期为相关研究提供一定的科学参考。