济南趵突泉泉域泉群生态基流量研究

济南趵突泉泉域分布着趵突泉、黑虎泉、珍珠泉和五龙潭四大泉群,自20世纪50年代以来四大泉群泉流量总体呈衰减趋势,泉流量由50年代的36.6万m3/d衰减到近年的8~12万m3/d。泉水基流是一种较为稳定的径流流量,是下游河道的重要补水来源,是维持河道与湖泊生态系统健康的重要保障。利用基流分割法,对趵突泉泉群泉流量数据不同频率年进行分析计算,确定稳定的基流指数,计算不同水平年的泉水基流量;利用拐点法计算了济南泉群下游河道的生态需水量;分析了泉水生态基流量和河道需水量之间的关系,揭示了济南市的岩溶泉水对河流、湖泊等生态系统健康状况的影响,为济南市泉水保护提供了重要的技术支撑。     

鄱阳湖流域河流生态需水量的初步研究

河流生态需水量是维持河流生物生命周期所需要的水量,对维护河流生态系统稳定和健康具有重要的意义.基于河流水文学原理.采用Tennant法、月保证率法和最小月径流法,对鄱阳湖流域河流[赣江、抚河、信江、饶河(昌江、安乐江)、修河(潦河、修水)]的生态需水量进行了初步分析.根据3种方法计算的结果,取平均值作为鄱阳湖流域河流的生态需水量.结果表明,4-9月河流生态需水量为16.93亿m3/月,10-3月为12.81亿m3/月,分别占流域河流年径流量的10.92%和4.13%,全年生态需水量占流域河流多年平均径流量的15.05%.     

小清河济南段生态基流估算研究

河道生态基流计算是河流生态学的热点、难点问题之一。基于北方河流汛期与非汛期流量变化明显、年际变化大等特点,应用SPSS 19软件将Texas法、Tennant法等多种水文学方法的计算结果与2005-2014年(近10年)逐月月平均流量进行相关性分析,认为Texas法更适合于小清河黄台桥段生态基流计算,其次是Tennant法。为使计算结果更加合理,运用Texas法对丰、平、枯不同水平年的生态基流分别进行计算,得到了不同水平年下逐月的生态基流量,并结合小清河实际径流量对生态基流保证程度进行了分析。结果表明:小清河济南段生态基流保证程度为100%,其主要原因是小清河作为济南市的排污河道,接纳了上游大部来水和部分城市污水,水量本身较为丰富。     

堵河生态需水计算及保障研究

堵河生态环境状态逐渐恶化,亟需研究确定生态需水并采取合理措施予以保障.本文在对照分析4种生态需水计算方法的基础上,考虑实际条件后,选择应用广泛的蒙大拿方法计算堵河的生态需水.计算结果表明,堵河干流的生态流量应为16.4m3/s,霍河水库需要向下游河道保证的生态流量为0.75m3/s.此外,研究确定了堵河上水利工程的调控规则,用以保障堵河生态需水流量的实现.本研究对于堵河流域水资源保护与可持续利用、南水北调中线工程水源地保护以及竹山县积极构建生态园林城市,都具有重要意义.     

桑干河干流山西段生态环境需水量研究

山西省桑干河流域地处我国黄土高原干旱半干旱区,水资源开发利用与生态环境矛盾十分突出,同时水资源供需矛盾形势十分严峻。从水资源开发利用中的生态环境问题出发,指出生态环境需水量是地表水体维持特定的生态环境功能所必须蓄存和消耗的最小水量,在此概念基础之上,构建计算河流系统生态环境需水量的理论方法。以桑干河为例,分河流生态基流、水面蒸发量、入渗需水量、输沙需水量以及污染物自净需水量五部分,概算了桑干河河流系统的生态环境需水量。研究结果对提高水资源利用效率、改善生态环境有着重要的理论意义和实用价值。     

塔里木河流域干旱区绿洲河道生境生态水权及其计量研究

界定了流域干旱区河道生境生态水权的内涵,并确定了其计量依据、计量内容和计量方法;基于主要源流出山口径流量以及干流阿拉尔站20世纪80年代以前径流量资料,利用Tennant法确定了塔河流域的河道生境生态水权的划分标准和计量模型,并计算塔河流域河道生境生态水权。结果表明,塔河流域最低河道生境生态水权为53.14亿m3/a,其中叶尔羌河流域13.31亿m3/a,和田河流域8.03亿m3/a,阿克苏河流域源流区13.04亿m3/a,阿克苏河10.98亿m3/a,干流7.78亿m3/a;塔河流域适宜河道生境生态水权为69.87亿m3/a,其中叶尔羌河流域20.06亿m3/a,和田河流域12.05亿m3/a,阿克苏河流域19.53亿m3/a,阿克苏河16.14亿m3/a,干流11.37亿m3/a。河道生境生态水权的年内分配主要集中在6—9月。     

河道生态需水量计算方法及应用研究

首先对河道内生态需水计算方法进行了研究,采用Tennant生态环境状况评价等级标准对常用的五种生态需水量计算方法进行了评价。其次,分析了河流受降雨、污染物、水生生物三大因素的影响条件下的状态变化。将所研究的计算方法应用与丰乐河生态需水量计算。结果表明,丰水期(5-9月)河道生态需水量可采用多年同期平均流量的65%~75%计算;枯水期(10月-翌年4月)生态需水量可采用多年同期平均流量的40%~60%。实践证明,研究结果对于河道生态需水量计算具有重要参考价值。     

天山北坡呼图壁河生态基流量估算研究

利用Tennant法、最枯月平均流量多年平均值法、90%保证率最枯月平均流量法和年型划分方法 4种生态基流估算方法对天山北坡呼图壁河的生态基流进行估算。结果表明:(1)Tennant法获得的生态基流量为一般用水期(10月-翌年3月)的最小生态需水量为0.055亿m~3,鱼类产卵育幼期(4-9月)的最小生态需水量为1.253亿m3;利用最枯月平均流量多年平均值法估算值为0.052亿m~3;利用90%保证率最枯月平均流量法估算基流量为0.072 8亿m~3;利用年型划分法估算生态基流量为0.166亿m~3。(2)对比4种方法可得利用最枯月平均流量多年平均值法估测值数值与实测值较接近,改进的Tennant法估测值不仅与实测接近,而且对年内用水可以进行更细致的划分,所以更适合用于反映呼图壁生态基流量。     

基于改进River2D模型的呼兰河干流生态流量研究

为探究呼兰河干流生态流量并作为流域生态调度的依据。采用改进的River2D模型，将河道水动力模型和鱼类栖息地模型相耦合，模拟呼兰河干流七星鱼最适宜栖息地面积时所对应的河道流量范围。为了获得更好的栖息地模拟效果，将原有River2D模型中的河道基质偏好性替换为指示性物种对水质的偏好性，这样在进行河道基质变化范围较小和鱼类对水质偏好性较为明显的河流生态流量研究时，模拟的效果更好。基于改进的物理栖息地模块，运用Riv‐er2D中的二维水动力模型模拟呼兰河干流不同流量工况下的流速、水深和适宜性栖息地分布情况，作流量-适宜性栖息地面积关系曲线，得到七星鱼枯水期、平水期和丰水期的适宜生态流量值分别为2.75、8.25和27.5 m³/s，适宜生态流量范围是2.75～27.5 m³/s。基于改进River2D模型得到的呼兰河干流七星鱼生态流量范围和Tennant法的评价范围相吻合，认为研究结果是合理的，能够为呼兰河干流七星鱼的保护和生态调度提供参考。     

基于生态水文学法长江荆江三口生态流量研究

河流生态流量是维持河流生态系统健康的重要的条件。选取长江荆江三口(虎渡口、藕池口、松滋口)作为控制性断面,采用年内展布法和IHA-RVA法计算分析了河道最小和适宜生态流量,并利用Tennant法进行了合理性验证。其中,最小生态流量分别为264.3、241.3、680 m~3/s,分别占多年平均天然流量的44.4%、16.4%、46.9%;虎渡口、藕池口、松滋口三个断面的适宜生态流量分别为409.5、613.2、1 017.2 m~3/s,分别占多年平均天然流量的68.8%、41.7%、70.1%。本研究所采用计算方法计算的生态流量结果能够满足河流生态目标的需求,与天然河流年内丰枯变化状态相吻合,计算结果较为合理。该研究可为荆江三口的水资源管理以及生态系统的保护和恢复提供科学依据。     

基于水资源配置的水库群生态调度研究

为解决复杂流域水资源配置和水库群生态调度问题,以闸坝众多的沙颍河流域为研究对象,以流域关键断面的生态基流为基础,建立以“保证河道生态用水,优先生活用水”为目标的水资源配置模型。以近年用户的实际用水为基准年的需水水平,在丰、平、枯、特枯来水条件下,应用改进大规模线性规划方法求解,得到水库生态调度控制线和运行规则,以及地表水资源分配方案,并以枯水年85%来水条件进行验证。结果表明,与原常规调度相比,水库生态调度可充分利用可调水量的时空分布以及水库群的调控能力,更有效地提高沙颍河流域关键断面生态用水的保证率。研究为沙颍河流域水资源综合管理提供了技术支撑和决策支持。     

陆地系统生态需水量计算方法初探

人类活动的影响等使得生态环境日益恶化严重，也引起了一系列的水问题。生态需水量是反映生态系统安全的一个阈值，因此确定不同生态类型的生态需水量，是生态环境建设的重要内容。为了对陆地生态需水量进行研究，根据Hargreaves算法计算植被蒸腾，进而计算总的陆地蒸散量，对陆地生态需水进行了计算；利用水循环的观点对陆地生态需水进行了研究。通过一个实例，利用Hargreaves算法以及所提出的方法对某一流域的陆地系统进行生态需水的研究，并对二者进行了分析比较。结果表明两种计算方法差别不大，在20％左右。     

小流域水质生态修复治理技术

研究出一套针对小流域水体水质巩固提升的生态治理技术,从流域水体土著微生物中进行筛选,并扩大培养,将其中具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当比例进行混合培养制成复合微生物菌剂。复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌、硝化细菌的数量比为3∶3∶2∶1∶1。以截污控源为前提,通过向流域水体中投加复合微生物,同时投入曝气增氧、生态浮岛、生物挂膜等技术,修复流域水体的生态,改善水质,增强水体的自净能力。     

小流域水质生态修复治理技术

研究出一套针对小流域水体水质巩固提升的生态治理技术,从流域水体土著微生物中进行筛选,并扩大培养,将其中具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当比例进行混合培养制成复合微生物菌剂.复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌、硝化细菌的数量比为3:3:2:1:1.以截污控源为前提,通过向流域水体中投加...     

扎龙湿地生态环境需水量探讨

在对扎龙湿地自然保护区的土地利用类型及其现状进行分析的基础上,对扎龙湿地湖泊水库、明水沼泽和芦苇沼泽面积上的生态环境需水量的计算方法进行了分析,同时对扎龙湿地适宜生态环境需水量及最小生态环境需水量进行研究与分析,为扎龙湿地生态环境需水量的研究提供参考依据.     

基于流速法与环境流量的生态需水研究

受人类活动与社会经济发展的影响,湖北省部分河流出现水资源短缺,水环境恶化、水生态退化趋势,以上问题已严重威胁人类的生活和社会经济的可持续发展.以湖北省典型河流为研究对象,在流速法的基础上考虑环境流量指数因素,计算河流生态需水,并联合Tennant法生态需水计算结果,对二者结果进行综合考虑,确定综合条件下的生态需水量,为...     

基于植被蒸散发法的孔雀河流域天然植被生态需水估算

【目的】定量天然植被生态需水,为流域有限水资源的合理分配和使用供科学依据和决策参考。【方法】采用FAO56Penman-Monteith公式,结合干旱强度指数DSI,分析新疆孔雀河流域2000-2016年天然植被生态需水时空变化特征,幵计算了丌同干、湿状况下天然植被的生态需水。【结果】①研究区内天然植被生长季多年平均生态需水量为7.575 7×10^8 m^3,天然草地需水量大于天然林地需水量。②从时间上看,2000-2016年天然植被生长季生态需水总量以2006年为分界点整体上呈现出上升-下降波动趋势;在生长季内变化特征上,天然植被的生态需水主要集中在6-8月,占植被主要生长季全部需水量的69.64%;从空间上看,天然植被生态需水主要集中在绿洲区的农区外围及河流中、上游两侧。③丌同干、湿状况下,天然林、草地单位面积生态需水量均表现为:正常年>湿润年>轻度干旱年>极度干旱年,天然植被生态需水总量呈现:极度干旱年>正常年>轻度干旱年>湿润年。【结论】丌同干湿条件下天然植被生态需水存在差异,气候因子和天然植被面积的变化是导致生态需水差异的主要因素。     

气候变化对区域农业灌溉用水影响分析

从气候变化对区域灌溉用水影响机理入手,利用区域经济发展、灌溉用水、种植结构等因素之间动态反馈关系,采用系统动力学建模方法,构建了气候变化背景下灌溉用水响应模型,分析了未来不同气候情景下宝鸡峡灌区灌溉用水的变化过程。结果表明,随着未来气温升高趋势的增加,灌溉用水亦呈明显升高趋势,不同情景稍有差异,但差别不大,而不同作物间差异较大。以B1情景为例,温度升高1℃,灌区内灌溉净需水量约增加12050×104m3,毛需水量约增加20080×104m3,灌区内小麦单位面积约增加需水量28m3/亩;玉米约增加8m3/亩,这可能与冬小麦和夏玉米生育期的变化有关,应进一步加强研究。