承德市滦河流域需水预测及水资源可持续利用对策研究

承德市是滦河发源地,众多支流均位于承德市境内。随着社会经济的迅速发展,特别是1997年以来,滦河流域持续性干旱,水资源逐步减少的趋势也非常明显。因此,开展承德市滦河流域需水预测及水资源可持续利用对策研究对于滦河水资源可持续利用具有重要意义。论文收集了大量的经济统计和用水资料,对承德市滦河流域未来需水状况进行分析和预测,分析表明到2030年承德市滦河流域需水将比2007年增加1倍。需要有计划地分阶段建设更多蓄水工程,调整产业结构,强化节水,发展中水回用工程,提高水资源重复利用率,以有限的水资源来满足不断增长的用水需求。     

海浪河干流规划梯级水电站工程生态需水研究

流域水能资源开发、水电站工程建设和调度运行等活动将对整个流域的水资源时空分布产生改变,同时也将影响流域内的生态环境。如何使水能开发与环境可持续发展结合起来,其中工程下泄的生态需水量是保证河道内生态环境减少破坏的一个重要因素。通过水文学方法对海浪河干流各梯级水电站下泄生态需水量进行计算,对河道内生态需水量进行了分析探讨。     

水土保持措施对滦河流域径流、泥沙的影响研究(二)

通过对潘家口水库及上游降雨、径流、泥沙资料和滦河上游承德市的水土保持情况的整理和相关性分析,从定量的角度探索了水土流失治理对流域生态、径流泥沙的影响,并根据研究结果提出流域治理建议。     

水土保持措施对滦河流域径流、泥沙的影响研究(一)

通过对潘家口水库及上游降雨、径流、泥沙资料和滦河上游承德市的水土保持情况的整理和相关性分析,从定量的角度探索了水土流失治理对流域生态、径流泥沙的影响,并根据研究结果提出流域治理建议。     

北京市温榆河生态需水量研究

温榆河是北京市的主要排水河道,在比较河道生态需水量计算方法的基础上,结合温榆河河道、水资源水环境特点.选择了一种水力学方法R2-Cross法来计算生态需水量;界定了温榆河不同时期的生态目标,分时段进行了生态需水量计算;计算的温榆河生态需水量为3 985万m3/a;为温榆河流域水资源优化配置提供了科学依据.     

烟台市东五龙河生态需水量的计算

根据东五龙河流域缺乏系统生态数据的特点,应用生态需水量计算方法——蒙大拿(Montana)法,将生态需水量分为生态基流,生态耗水量(包括蒸发水量和下渗水量)两部分计算,估算出流域总生态需水量。同时,计算了东五龙河流域河道生态最小需水量,作为东五龙河水资源宏观调控科学依据。     

基于生态水力半径法的贾鲁河生态需水量计算

介绍了生态水力半径法的计算过程,并以淮河的二级支流贾鲁河为例计算了中牟和扶沟两个水文站不同水文频率年对应的最小生态需水量。根据研究区域的气候、地理特征和流域范围内鱼类对流速的要求对Tennant法的计算标准进行修正,并使用修正后的Tennant法对中牟和扶沟水文站最小生态需水量的计算结果进行验证。结果表明,生态水力半径法得到的中牟站丰、平、枯水年和扶沟站丰、平水年最小生态需水量计算结果是合理的,扶沟站枯水年最小生态需水量多数月份无法满足Tennant法设定的最小值,可用Tennant法计算结果代替。该方法更多地考虑了河流水文水力学特征和河流生态系统中水生生物对栖息地的要求,具有更强的生态学意义。     

论滦河流域生态保护管理机构的重置

滦河流域是京津冀重要的水源保护区,但同时也是生态抑制性贫困区。本文首先从滦河流域生态环境恶化的现状及目前分散管理体制的弊端入手分析滦河流域生态保护的困境及重置滦河流域生态保护管理机构的必要性;接着,从水资源自然流域特性的理论层面、我国水资源所有权和流域管理法规的法律层面以及国际上流域统一开发管理的实践经验层面这三个角度论证重置滦河流域生态保护管理机构的可行性;最后,从滦河流域统一开发管理委员会的性质、组织构成、职能与职责这三大方面对滦河流域统一开发管理机构进行了法律制度框架设计。滦河流域统一开发管理委员会的设置有利于更好协调流域生态环境保护与地方行政区域管理的关系,实现滦河流域生态环境保护与社会经济发展的共赢。     

基于关键功能组的河道内生态需水计算

河道内生态需水是目前生态学、水文学和水资源学研究的热点领域,现有计算方法中从生态系统功能完整性的角度出发计算生态需水的较少。首先利用Ecopath模型对小清河流域2014年5月、8月、11月生态系统内群落间营养关系进行了模拟,分析得到了小清河流域生态系统关键功能组;然后,利用栖息地适应性指数(HSI)确定了各关键鱼类生存和繁殖的适宜流速及水位;最后,耦合多物种的适宜流速及水位,利用改进后的AEHRA法计算生态需水量。结果显示,小清河流域鱼类非产卵期(1月-3月、8月-12月)上、中、下游生态需水量分别为4.28m3/s、0.74m3/s、3.47m3/s;产卵期上、中、下游生态需水量分别为23.52m3/s、5.96m3/s(8.65m3/s)、37.38m3/s。与Tennant法比较,本方法计算结果可以将生态系统健康状况维持在"一般"水平以上,即可以满足流域内大多数水生物需水量,同时,该方法计算结果显示出鱼类产卵期与非产卵期的生态需水量差异,为流域内跨季节调水提供依据。     

基于Tennant和R2-CROSS的滇池流域河流生态需水量计算

滇池流域内河流众多,为研究滇池流域的河流水生态状况,采用Tennant法和R2-CROSS法计算滇池流域河流生态需水量,进行对比分析。研究结果表明:使用Tennant法计算河流生态需水量为16 974.59万m~3,使用R2-CROSS法计算河流生态需水量为16 715.49万m~3。Tennant法计算灵活、简单,R2-CROSS法综合考虑了研究河段的水力特性、生态特性和河道形态特性,计算结果更全面。研究结果可为滇池流域的水资源开发利用以及生态系统的保护和恢复提供科学依据。     

生态需水及其计算方法探讨

在我国经济发展过程中,水资源的不合理配置引发了一系列生态环境问题,研究生态需水对保护各区域的生态环境系统有着重要意义。笔者从生态需水的概念出发,将生态需水量化过程划分为河道内和河道外两部分,并介绍了相应的计算方法。     

基于水文学方法的大洋河河道生态需水量计算研究

河道生态需水量的确定对于河流生态系统健康至关重要,为计算大洋河河道内生态需水量,基于大洋河岫岩和沙里寨两个水文站1970-2012年流量资料,分别运用最小生态径流法以及本文提出的保证率为90%(枯水期)、75%(平水期)、60%(丰水期)的适宜生态径流法计算了大洋河河道内生态需水量,并运用Tennant法对计算结果进行评价分析并结合实测流量资料对大洋河生态径流满足度进行了分析,研究结果表明:适宜生态径流量可以使得大洋河河道内的生态环境状况在丰水期和枯水期达到极好的状态,而最小生态径流量也能使大洋河生态环境状况得到改善和稳定,大洋河在丰水期生态径流破坏程度要高于枯水期,本文的研究成果对于大洋河河道生态保护和治理可提供参考价值。     

广西澄碧河水库下游河道年生态需水量的计算对比研究

针对河道生态需水量的计算问题,以广西澄碧河水库下游河道为例,分别采用了3种不同的水文学计算方法进行了概算,并对传统Tennant法和月保证率法进行了适当改进。针对传统Tennant法的不足,对用水期进行了重新划分,同时引入修正系数对流量百分比进行了重新修正,使其更适用于河道的现实情况;此外对月保证率法的部分缺点也进行了两方面的改进,使其计算结果更加合理可靠。计算结果表明:3种方法均适用于该河道的生态需水量计算,在平水年(P=50%)情况下,利用改进的Tennant法和改进的月保证率法计算得到的河道适宜需水量分别为4.99×10~8m~3、3.80×10~8m~3。利用径流年内展布法得到的计算结果为3.17×10~8m~3,较以上两种方法偏小,但尚属合理范围之内,仍具有一定的推广使用意义。     

生态环境需水分类体系探讨

在总结已有工作基础上,对生态需水、生态耗水、生态用水以及生态与环境的概念进行阐述。对生态需水的分类体系进行探讨,认为按空间的一级分类可分为河道内和河道外生态需水,若按尺度可分为宏观和微观生态需水。河道内生态需水又可分为水土保持需水、河道生态与环境需水、流域湿地保护需水、河口生态需水及地下水生态水位;河道外生态需水指城市生态环境需水、防护林体系需水、湿地补水等。介绍计算生态需水的6大基本程序:生态水文分区、分区生态功能识别、现状评价、确定管理目标、生态需水计算以及监测和管理。     

西北地区生态需水的量化与分析

我国西北地区在社会经济发展过程中，水资源的不合理配置引发了一系列生态环境问题，研究西北地区生态需水对保护当地的生态环境系统有着重要意义。从生态需水的概念出发，将生态需水量化过程划分为河道内和河道外两部分，并介绍了相应的计算方法和公式。在对西北地区进行生态分区的基础上,运用上述方法，计算出西北地区的生态需水量，其结果对西北地区水资源可持续利用有一定参考价值。     

南方地区河流系统生态需水量系统组成分析

针对南方地区河流的特点,论述了南方地区河流系统生态需水量组成和分类,指出河流系统的生态需水量,是在一定生态环境标准条件下为了维持和改善河流系统正常的生态结构与功能所必须保障的需水量。研究河流系统的生态需水将对节约水资源,提高水资源利用率,控制河流污染,改善生态环境有着重要的理论意义和实用价值。     

拒马河生态治理规划的思路与方法

在充分研究拒马河河道特点、存在的问题以及河道已有相关规划等基础上,结合生态治河的新理念,提出要保证拒马河河道的最基本生态需水量,要以实施河道两岸截污、治污工程为前提,根据相关规划对河道治理的要求,定位山区与平原区的河道功能,采用不同的生态修复工程措施进行河道治理,明确了拒马河的规划治理思路与方法。     

基于生态水深-流速法的河段生态需水量计算方法

在界定了生态流速和生态水深概念的基础上，提出了一种同时考虑河道本身参数(湿 周、糙率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流量的水力学方法，避免了湿周法不能反映复式断面真实水位流量关系的缺点，并用于验证黄河上游小川河段生态需水量，同时用Tennant法作了对比。结果表明：用生态水深-流速法得到的小川河段生态流量优于Tennant法所计算的生态需水量，由于该方法考虑了生态流速和生态水深，故所得的结果符合实际情况。     

大通河调水对水资源及生态环境的影响

基于生态需水、河流纳污能力、水环境容量等理论,分析研究大通河调水前后可能引起的河道生态环境各要素变化的程度和范围。结果表明,跨流域调水将引起不同河段水资源的剧烈变化,特别是天堂寺、享堂河段会产生断流,进而对河道内生态、水环境及河谷周边陆地生态产生显著影响。综合各方面需水要求,下泄月平均流量至少不小于1.1 m3/s。     

供水水库多目标生态调度研究

根据我国北方地区径流特征及供水水库调度的实际需求,构建了供水水库多目标生态调度模型。模型将下游生态需水过程分为最小生态需水及适宜生态需水两个等级,要求枯水期水库放水过程能够满足河流最小生态需水要求,确保下游生态不退化;丰水期放水过程贴近适宜生态需水过程,为下游提供良好生境。基于该模型,采用自适应遗传算法,对承德双峰寺水库生态调度问题进行了优化求解,结果表明该模型能够对北方供水水库生态调度决策提供支持。