基于IHA-RVA法的湘江流域水文情势评价

水文情势变化是影响河流生态系统结构、功能的主要驱动力。为了研究湘江流域水文情势变化,选用湘江流域控制性水文站点湘潭站(1959-2016年)逐日流量数据,运用Mann-Kendall法、累积距平法以及滑动T检验法开展流量特征分析,对水文情势突变前后的水文指标进行割裂分析,采用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)以及水文改变度法综合评价湘江流域水文情势改变程度。结果表明:湘江流域年均流量呈增长趋势,趋势不明显;水文情势的突变年份出现在1991年。通过对湘江流域水文突变前后的水文指标分析,湘江整体水文改变度为36%,仅达到中度改变。其中,年最小流量的出现时间受影响最大,达到了100%。     

近60年来岷江水文情势评价

水文情势变化是河流生态系统功能的主要因素.针对水利工程建设运行造成岷江流域水文情势变化等问题,选取岷江支流大渡河与岷江干流下游交汇处的代表水文站-高场站62年(1956-2017年)逐日流量数据,运用Mann-Kendall法、累积距平法、均值差异T检验法和滑动T检验法进行流量特征分析,并考虑水利工程建设对突变前后水文...     

结合RVA法建立天然径流量还原计算的BP神经网络模型

鉴于烟台市水资源短缺,为了更加合理地开发利用水资源,在建立RVA模型评估烟台大沽夹河流域水利工程对水文情势影响的基础上,结合BP神经网络方法对大沽夹河流域径流量进行没有水利工程影响的天然径流量的还原计算。结果表明:(1)水库等水利工程建设后,使天然径流发生了显著的改变,其中月流量改变度在0.3～0.7之间较多,极限日最大最小平均流量改变度在0.3～0.6之间,属中度改变。(2)对RVA法所得结果进行分析,建立大沽夹河流域天然径流量还原计算的BP神经网络模型,通过模型的建立对天然径流量进行还原计算,结合烟台水资源评价提供的实测值进行误差对比,发现构建的BP神经网络模型可行与方便,可以为水利水电工程建设与该地区水资源合理开发利用提供科学依据。     

安康水库对下游生态水文情势的影响研究

为研究安康水库对下游生态水文情势的影响,以安康水库1991-2011年入库流量数据和水库下泄径流数据为研究对象,采用变化范围法(RVA)分析了水库修建前后对天然水文情势的变化情况,定量评价了水文情势改变程度。结果表明：人类活动对河流水文情势影响较大,安康水库运行阶段的整体改变度为39.21%,属于中度改变。生态水文特征的中度改变将对汉江中的水生生物和整个河流生态系统造成深远的影响。     

三峡梯级水库对长江中下游水文情势影响研究

以梯级水库下游宜昌水文站1882-2006年流量资料为研究对象,采用Mann-Kendall法对宜昌站流量变化进行了趋势性分析,并采用复Morlet小波周期性分析,在此分析基础上采用变动范围法（RVA）分析葛洲坝水库蓄水前后宜昌站水文情势变化,定量评价了水文情势改变程度,随后对三峡水库蓄水前后宜昌站水文情势变化进行了分析。结果表明,葛洲坝水库对水文情势改变程度为29%,影响程度相对较小,而三峡水库蓄水后,在较大程度上改变了河流水文情势,水文情势改变必将影响到长江中下游河流水生生物生态安全。     

赣江流域大(Ⅰ)型水库工程影响下的枯水变异研究

以赣江流域现有最大水利工程——万安水电站(水库)运行前后区分水利工程的影响时段,以赣江下游外洲水文站多年(1955-2011年)逐日流量为依据,在MK突变检验、滑动t突变检验的基础上,运用水文变异指标法和变化范围法(IHA/RVA)分析大型水库工程影响下的枯水变异特征。研究发现,赣江流域在1955-2011年,自万安水电站1990年正式运营之后,最小1、3、7、30、90d日平均流量的偏离率均显著上升,前4者的幅度均超过了24%。IHA的最小各日平均流量极值变化在中RVA范围尽管均属于低度改变,然而在低RVA范围内5个指标都达到了高度改变,由此充分揭示了对河流生态系统至关重要的低流量范围内多个枯水情势高改变度的存在,为水库生态调度和河流生态保护提供了有益的参考。     

水电开发下的河流生态系统管理

水电开发对河流水质、水文情势、泥沙等物理化学状况有着较大的改变，从而引起其中的水生生物及整个河流生态系统的重新调整，影响河流生态系统服务功能的正常发挥。探讨这些影响并对河流生态系统进行正确的管理，关系到河流生态系统甚至整个流域的可持续发展。本文简述了河流生态系统管理的发展过程以及水电开发对河流的影响，并针对这些影响，总结了对应的河流生态系统管理方法，为水电开发下河流生态系统的科学管理和促进流域可持续发展提供参考。     

三峡水库对宜昌站生态水文情势影响研究

为了评价三峡水库对长江中下游河流生态水文情势影响,以三峡水库下游控制水文站宜昌站1882-2013年日均流量为基础,运用M-K法和线性倾向估计法对宜昌水文站日均流量趋势性进行分析,并用RVA法分析了三峡水库蓄水年后生态水文指标改变程度。结果表明,宜昌站年均流量呈显著下降趋势,枯水期(1、2、3月份)的流量上升趋势明显,而4-12月份流量下降趋势明显;三峡水库蓄水对宜昌水文站的整体水文改变程度为61%,属于中度改变。该研究可为长江水生态保护提供借鉴。     

闸坝工程建设对北运河水量水质影响研究

北运河流域闸坝工程修建,在一定程度上改变了河流的水文情势和水环境状况。以北运河重要水文站通县站1931—1990年流量资料为研究对象,对于闸坝修建前后水文情势变化进行了对比分析,同时对北运河干流关键控制性闸坝断面2004—2009年实测监测资料进行了水质评价,并对水质时空变化进行了分析。结果表明,北运河闸坝工程拦蓄导致流量减少,其中4月份流量减少最明显,非汛期较汛期下降明显;北运河水体环境质量整体上较差,基本上均为超V类水体,上游和下游水质相对优于中游水质情况,其中水质指标氨态氮、高锰酸盐指数影响较大。     

基于改进流量历时保证率法的河道生态需水计算

简述国外河道生态需水计算方法,认为现阶段水文学法最适合于我国河道生态需水研究。河道生态需水与流域生态系统相辅相成,应符合水文气象的季节性特征,适应生态系统对水文条件的季节性要求。生态需水目标与流域水资源开发利用需求以及民众对生态的认识和需求有关。以年历时保证率基本不变,对流量历时保证率法的各月生态需水作修正,体现以丰补枯、水热同步,更符合流域特征,成果与常用方法和评价标准的协调性好。     

基于RVA法和PCA法评估三座店水库对下游径流的影响

基于初头朗水文站1971-2016年的逐日平均流量资料,运用变化范围法(RVA)较为全面地评估三座店水库对河道径流水文情势的影响。由于众多水文指标间存在相关性,采用主成分分析法(PCA)筛选了33个指标中最相关的3个水文指标,6月均值、最小30日平均流量、零流量天数进行分析。三座店水库建库后导致6月均值下降了68%,水文改变度为41%;最小30日平均流量下降了88.48%,水文改变度为48%;零流量天数增加了3191%,水文改变度为62%。下游流量整体呈现逐步降低趋势,人类活动对河流水文情势改变为中度改变。     

阎王鼻子水库生态调度方案分析研究

本文在分析阎王鼻子水库建设前后下游水文情势变化的基础上,根据河道内生态不同需求和不同计算方法,确定水库下游河道基本生态流量和目标生态流量两种需求方案.在充分考虑大凌河流域河道外需水的前提下,研究分析了阎王鼻子水库最大程度满足河道内不同生态需水要求时的调度方案,对改善水库下游河道环境具有一定的指导意义.     

三峡水库对下游河流水沙情势影响评估

为了评价三峡水库蓄水后下游河流水沙情势变化特征及其产生的生态影响,运用双累积曲线法、MannKendall趋势检验法和变动范围法(RVA)对三峡水库下游宜昌站1952-2015年逐日流量和含沙量指标进行探究。分析结果表明:三峡水库下游河流水沙特性在2003年发生明显转折,年均流量和含沙量均显著下降;月均流量在丰水期增加,枯水期减少,月均含沙量年内大幅下降;年最小1、3、7、30、90日流量发生高度改变,而年极值含沙量各指标改变度均达到100%;流量脉冲基本属于低度改变,含沙量高脉冲改变度达到100%;流量的逆转次数,含沙量的上升率、下降率和逆转次数均发生高度改变;通过对河流水沙情势改变度评价,其流量属于中度改变,含沙量属于高度改变。三峡水库蓄水后在一定程度上改变了下游河流的水沙情势,对河流生态系统健康带来一定影响。研究结果可为三峡水库下游河流生态保护提供参考。     

基于变异性范围法的千岛湖可外调水量研究

基于变异性范围法(RAV),以维持河道生态完整性为水资源管理目标,估算了新安江下游生态流量,该法简便、立足整体河流水文情势。通过计算天然来水量的均值与RVA阀值差来确定生态流量值,并与7Q10法所估算值做比较,两值较为接近。得到了千岛湖最大可外调水量为70.5亿m3,1-9月都能较好地满足供水需求,但10-12月的可调水量基本能满足供水需求,但对生态系统构成威胁,需合理调度。     

基于情景分析和RVA法的梯级开发对水文情势的影响

以我国R河为例,运用情景分析和变化范围法RVA,计算了现状开发状态、高级开发状态情景下梯级开发对河流水文情势的改变度,探讨了R河不同梯级开发等级对水文情势的影响。结果表明:随着梯级开发等级的提高,梯级开发对R河水文情势的综合改变度有上升趋势,但不同指标的变化趋势不尽相同;高低流量频率及延时、流量变化改变率及频率指标的综合改变度为高度改变,其他组指标综合改变度为中度改变;综合评估梯级开发对R河天然水文情势的影响为中度改变。     

长江中下游水电开发对河流水文情势的影响研究

为深入分析水电开发对河流水文情势的影响,以长江中下游江段为研究区域,选取宜昌站1956-2016年生态水文实测资料,以三峡、葛洲坝水利枢纽工程所控制的宜昌江段为研究对象,开展水电开发对河流水文情势影响研究,同时分析了下游水文情势变化对重要鱼类——中华鲟生境的影响,从而为保护中华鲟种群资源提供修复措施。结果表明:宜昌站1956-2016年的年均流量序列呈不显著下降趋势,年均水温序列呈显著上升趋势,年均含沙量序列呈极显著下降趋势;葛洲坝运行后三峡工程运行前和三峡工程运行后两个时间段内,筑坝对河段流量、水温、含沙量的改变方向均是一致的,且三峡工程的影响更为显著;流量的下降将直接导致中华鲟产卵场实际面积的缩小,水温的上升将会影响中华鲟的产卵信号,含沙量的减少一定程度上是有利于中华鲟产卵的。同时,从工程措施、非工程措施、管理措施3个方面提出来保护中华鲟栖息环境的具体修复方案。研究结果可为分析水电开发对河流水文情势的影响以及恢复或改善被破坏的河流生态系统提供具体指导和建议。     

水库建设与生态系统和谐

水库建设和运行对流域内上下游的生物群落和生态系统产生诸多负面影响,诸如改变流域水文气候,导致水温分层、泥沙淤积、水质恶化,切断河流廊道,阻隔鱼类洄游通道等;此外,传统的水库调度方式仅体现水库的工程效益、经济效益和社会效益,忽视了其生态效益。通过详细探讨这些问题,据此提出生态水库的概念,并从规划、设计、施工及生态调度等方面探讨了生态水库的理论体系,即水库建设需与生态系统达到高度的和谐与统一。     

电站运行对流量时间序列影响评价方法初探

大坝建设会对河流水文情势带来影响,进而影响河流生态系统.针对水电站调度对河流水文情势影响评价问题,引入分形理论,采用分形维数来评价电站调度对水文情势的影响程度,并将其用于东江上游枫树坝电站调度对其下游水文情势影响评价.采用龙川水文站49 a日流量数据进行计算,并与变差系数、峰度值进行对比分析,结果表明,分形维数与变差系数、峰度值对流量过程变化表征一致.分形维数明确表征洪水的集散程度和变化频率,即洪水集中,变化频率低,分维数相对较小;反之,分维数相对较大.同时,分形维数可以用来评价年度水文过程的自相似性.     

引调水工程对汉江中下游生态环境的累积叠加影响研究

汉江流域引调水工程较多,引调水工程在改变水资源时空分配布局、解决受水区缺水困境的同时,也给水源下游区生态环境带来一定的影响。本文结合南水北调中线工程、引江济汉工程、引汉济渭和鄂北地区水资源配置工程实施进展情况,通过设置3种引调水工况,定量分析引调水工程实施对汉江中下游水文情势、水环境、水生生态和湿地生态的累积影响,并有针对性地提出汉江中下游生态环境保护建议,为汉江流域管理机构提供参考依据。     

小洪河流域生态水污染状况时空趋势分析

为了探求流域生态流量与水质之间的关系,并分析流域生态水污染状况的时空趋势,采用Lyon法量化河流生态流量,通过分析3种主要污染物与生态流量关联的优序度,筛选出与河流生态流量关系最为密切的典型污染物,进而利用九点二次平滑趋势法评估典型污染物时空变化趋势,并分析其与生态流量之间的影响效应。以小洪河流域为实例研究,结果表明,由于流域各县工农养殖业的大力发展,小洪河流域典型污染物为氨氮,此污染物对流域生态流量的影响最大,是流域水生态环境恶化的最主要因素,随着流域生态水污染治理工作不断开展,氨氮的浓度有所下降,流域生态流量得到改善,但水生态状况仍不容乐观。其研究成果可为小洪河流域水环境污染治理和生态文明建设提供参考。