太子河流域大型水库建设对生态水文指标的影响

水库的建设既是对当地生态水文环境的改善,又是保障当地农业、工业生产安全,促进社会经济发展的必要举措。文章采用数字滤波递归法、时段分析法以及IHA软件、AQUAPAK软件建立基流量、暴雨径流、断流等生态水文指标,选取本溪水文站、辽阳水文站、小林子水文站1955-2007年的水文观测数据,分析汤河、葠窝、观音阁水库建设对本溪河段、辽阳河段、小林子河段的生态水文指标的影响。结果表明:太子河流域大型水库建设进一步减少了河流汛期基流量,增加了汛前基流,减少了汛期洪水发生次数;增加了辽阳河段断流频次。可见,太子河流域大型水库建设对河流水文情势和生态系统的改善带来了显著效果,可为河流生态修复以及水库水量调度提供依据。     

东江流域下游水文情势的改变度研究

【目的】水利工程的修建和运行会改变流域下游的天然水文过程，造成生态影响。定量评价水利工程对流域水文过程的影响，是完善工程调度和恢复下游生态流量过程的基础。针对目前流域水文改变度研究中对水库调度的影响分析不充分的问题，提出一种新的研究思路。【方法】以广东东江流域为例，采用耦合水库调度过程的分布式水文模型，以现行水库调度方式下的流量为基础，计算并分析水库修建后和水库不同下泄流量情境下东江下游博罗站水文过程。评估在相同气象和下垫面条件下水库的修建运行对流域下游水文情势的影响程度。【结果】结果显示：(1)东江流域新丰江、枫树坝和白盆珠三大水库的修建和运行显著改变了下游博罗站的月流量过程、年极值流量以及年内径流改变率等水文指标，尤其是高低流量出现频率、流量增加率减少率和流量逆转次数改变较大；(2)新丰江单库运行阶段的整体水文改变度为70.90%,枫树坝和新丰江双库调度阶段的整体改变度为70.96%,三大水库联合调度阶段的整体水文改变度为71.77%,均属于高度改变；(3)提高上游水库的月最小下泄流量阈值，对下游的水文改变度较为明显，其中对新丰江坝下水文改变程度最显著。【结论】结果表明：分布式水文...     

考虑径流年际变异的洮河河道生态径流研究

人类活动尤其是大规模的水利工程建设,极大地影响了河道径流的一致性,因此考虑径流年际变异的河道生态径流研究具有重要意义。以洮河流域为例,采用Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法对洮河中游岷县站、下游李家村站1950—2016年逐月实测径流做突变检验,借助逐月次最小值法、逐月频率计算法计算了两站河道最小、适宜生态径流,分析了水文变异前后生态径流满足情况以及流域发展带来的可能影响。结果表明:岷县站和李家村站年径流存在显著水文变异,突变点分别出现在1989、1991年;逐月次最小值法得到的最小生态径流和逐月频率计算法得到的适宜生态径流均可保证河流生境处于"好"及以上的流量范围内;水文变异后,河流最小、适宜生态径流满足情况均变差,尤其是在鱼类产卵育幼期(4—8月);现状河流来水存在显著减少变化,未来人类活动强度和影响范围将进一步加大,应立足流域角度,统筹考虑河流生态用水与经济社会用水。研究成果可为流域未来更好地开展水资源开发与利用工作提供一定的参考。     

基于RVA法的尼尔基水库下游水文变异分析

采用Mann-Kendall检验法对嫩江流域同盟(二)站年均流量进行突变性检验,采用RVA方法从河流水文情势指标和生态多样性指标两方面分析尼尔基水利枢纽运行对下游河流水文情势的影响。研究表明:尼尔基水库运行后,下游河流极值流量、低流量脉冲的频率及历时、径流涨、落水率次数和流量涨落逆转次数都发生了明显改变,尼尔基下游河流整体水文改变度为51%,为中度改变;受尼尔基水利工程建设的影响,下游河道内的生物多样性指数均值由水库运行前的24减小到水库运行后的18,生物多样性和生物量减少,生态系统呈现退化趋势。     

黄泥河流域河道生态流量研究

黄泥河流域是典型的岩溶山区河流,喀斯特地貌发育,水资源供需矛盾突出,工程性、水质性缺水并存,流域生态环境脆弱。河道生态流量研究是保障河流健康、维护经济社会持续发展的一项基础性工作。运用水文学法、水力学法、生境模拟法和基流分割法对流域内主要河流控制断面生态流量进行分析。研究表明:水文学法和水力学法比较适宜推广运用,主要河流共9个河道断面的生态流量介于2.35～23.3 m3/s之间。     

滦河流域大中型闸坝水文生态效应

为揭示滦河流域水库对下游河流水文影响,辨析其生态效应,建立了流域闸坝水生态效应评估体系,运用河流影响因子(RI)法评估了闪电河、庙宫、潘家口和桃林口水库的水生态效应,进一步运用水文变化范围(RVA)法评估了潘家口水库的水生态效应。结果表明:1各水库对水文的影响程度为:潘家口桃林口闪电河庙宫,水库的水文效应同时受其级别(库容)和河流原始径流量影响,小型河流水库的水文生态效应不容忽视。2潘家口水库IHA指标(RVA法)总改变度为0.88,第1~2组指标发生了高度改变(0.91),第3~5组指标发生中度改变(0.45),强烈改变了鱼类洄游、底栖生物和植物群落等生态过程。生态水文同步监测与生态模型构建将有助于提升河流生态系统预警能力,为河流生态恢复提供科学依据和技术工具。     

碗米坡水电站生态流量的计算与分析

为做好已建水利水电工程生态流量核定工作,本研究采用Tennant法、Qp法和7Q10法三种水文学方法计算碗米坡水电站坝址断面的生态流量,计算成果分别为29.40m³/s、25.80m³/s(25.06m³/s)和25.20m³/s。研究表明酉水属于丰枯变化剧烈的山溪性河流,河道径流季节变异相对较大,Tennant法计算生态流量成果较Qp法及7Q10法偏大。上游水利工程运行调节进一步加大了枯水期河道内径流变异程度,宜采用Qp法核定碗米坡水电站生态流量。同时强化流域水资源统一调度管理,提高水利工程生态流量保障程度。     

考虑水文变异的东江流域河道内生态流量研究

基于变化环境下河流水文情势发生变异的特殊性,应用滑动秩和检验法系统分析东江水文变异及其变异成因,确定变异前各月平均流量序列最适概率分布函数,将概率密度最大的月平均流量定义为河道内生态流量。分析表明,考虑水文变异的生态流量计算方法是合理可行的。水文变异后,东江流域干流满足生态需水的频率大大提高,满足频率从变异前的60%左右提高到变异后的73%以上(6月除外),非汛期提高幅度比汛期大。所得成果可为河道水文生态变化的研究提供参考。     

南渡江流域枯水流量概率特征及成因与影响研究

选用6种概率分布函数对南渡江流域龙塘和三滩水文站最小连续7日平均流量(极值流量)进行分析。结果表明,皮尔逊Ⅲ概率分布函数在南渡江流域拟合效果最优;龙塘站极值流量在1985年发生变异,三滩站在1997年发生变异,变异后的流量总体均比变异前大,流域2003年后极值流量存在下降趋势,枯水发生频率有所增加; 1985年后,降水量增多、水利工程和植被覆盖率增加使得龙塘站枯水流量迅速上升,2003年后枯水径流的下降主要与降水相关;三滩站在1997年变异前枯水流量的变化主要和降雨有关,流域内森林覆盖率的增加和降水量的上升是造成三滩枯水流量1997年上升的重要原因。     

石板沟河流域锅圈洞水库径流计算分析

锅圈洞水库位于缺水文资料的石板沟河流域，比拟设计径流是衡量工程规模和确定水资源利用程度的技术关键。基于邻近的盘县气象站和草坪头水文站的气象水文特性，采用水文比拟法计算了水库坝址径流和枯水径流，并采用等值线图和已建工程径流规律进行验证，确定水库多年平均流量1.56m3/s。无实测水文资料流域，比拟法推求获得的坝址多年平均径流，与流域水文特性匹配性高，可为水库径流调节提供数据依据。     

基于R-ET融合的黄河流域水资源管理和调控案例研究

针对目前黄河流域存在的实际引黄耗水总量超过年度分水指标、地下水超采等问题,分析其原因在于水资源管理主要侧重于供水管理,调控的是取水量,忽视了水资源在使用过程中的循环转化与消耗,因此提出基于R-ET(Runoff-Evapotranspiration/径流—土壤水分蒸发蒸腾损失总量)融合的新型水资源管理模式,以"耗水"管理替代"取水"管理,控制区域ET从而实现真实节水。以黄河流域兰州至头道拐区间为研究实例,通过分析各分项ET(Evapotranspiration/土壤水分蒸发蒸腾损失总量)调控的可行性,提出了4种节水方案,可使引黄水量从无节水的98.6亿m3减少至42.96亿m3,从而达到了降低该区域实际耗水量的目的。该管理模式有利于完善黄河流域的水资源管理体系,为黄河的健康可持续发展奠定基础。     

基于卫星遥感技术的赣江尾闾河势演变分析

赣江尾闾地区是包括南昌市在内的江西省经济发展的核心区域,赣江作为江西省内第一大河,其尾闾地区河势变化对其周边地区的经济、防洪、环境等有着巨大的影响。运用卫星遥感技术,对1991—2010年赣江尾闾地区赣江的河道进行了河势演变的研究分析,得出了以下结论:(1)研究区域水域面积1991年约为121 km~2、2001年约为111 km~2、2010年约为132 km~2,经历了先减小后增加的变化过程。(2)历年来尾闾地区的变化主要集中在赣江主干、西支、北支,主干变化最为显著,而南支相对最为稳定。(3)主干的变化主要表现为河道扩张、江心洲面积大幅减小或者消失,其中在南昌市附近河道变化最为明显。推测这些变化主要是由人为影响包括有关工程建设、河砂开采等引起。(4)西支变化较为复杂,其上游段主要表现为河道展宽、水域面积变大,而下游段河道有所束窄;北支历年来均表现为河道束窄、江心洲面积明显增大;中支有所变化,但并不明显。     

丰满水电站坝下河段生态水文特性分析

根据研究区域特点以及鱼类主要产卵场分布情况,选取丰满、吉林和松花江三个水文站作为代表来分析丰满大坝下游河道的生态水文特性。分析IHA的5大类32个生态水文指标在研究区域时空变化特性,结果显示大多数指标具有沿程增加的趋势和基本相同的逐年变化趋势。进一步分析产卵期影响产漂流性卵鱼类繁殖的涨水指标(有效涨水过程数、总有效涨水持续时间、断面初始流量、流量的日增长率、前后两个洪峰过程的间隔时间),结果表明:(1)通过丰满与永庆水库联合生态调度,可改善下游产卵场江段的水文条件;(2)丰满、吉林和松花江站的断面初始流量和流量的日增长率指标差别不大,逐年变化趋势一致;(3)比较有效涨水过程数和总有效涨水持续时间指标发现,松花江站明显比其他两站大,比较前后两个洪峰过程的间隔时间指标发现,松花江站变化更加稳定。研究结果为大坝河段的生态研究提供参考。     

汉江上游金水河流域水电工程对流域水环境的影响

通过监测和实地调查,分析了汉江上游金水河流域水电工程对流域水环境的影响。结果表明：①电导率（EC）、总溶解性固体（TDS）、五日生化需氧量（BOD5）、重碳酸盐（HCO-3）、硫酸盐（SO42-）、总硬度（T-Hard）、溶解性金属元素Si、正磷酸盐（PO43--P）、总溶解性磷（TDP）的监测值季节性变化不显著;②化学需氧量（CODMn）、溶解性重金属元素Cr和As、营养物质PO43--P和TDP的含量在不同采样时期均不同程度的超标;③作为控制河流水化学特征的重要因素,水温（Temp）、pH值与溶解氧（DO）分别与水环境中EC、TDS、CODMn、HCO-3、氯化物（Cl-）、硝酸盐（NO-3）、氟化物（F-）、As、Cr、Si、氨氮（NH＋4-N）、硝酸盐氮（NO-3-N）和PO43--P的监测值呈显著的线性相关。已建成的水电工程在一定程度上破坏了流域的连续性,减少了水体纳污能力,降低了河流水质。因此,在研究的基础上,提出解决水电开发与环境保护之间矛盾的合理建议,为汉江上游的流域生态系统管理提供依据。     

黄河流域洪水资源利用水平初步分析

依据1956~2000年黄河流域地表水资源评价结果和入海水量资料,对黄河流域洪水资源利用水平进行初步分析,指出基于全年地表水资源量与出境量的洪水资源利用水平较稳定地维持在400亿m3左右;探讨了黄河流域历年来水利工程空间布局及运行方式变化与洪水资源利用过程的关系,并采用洪水资源利用程度的概念来显示不同流域之间洪水资源利用水平的相对差异,结果表明,黄河流域洪水资源利用程度在20世纪90年代呈上升趋势,至2000年已接近90%;指出黄河上游低含沙洪水资源的利用对中游高含沙洪水资源利用具有影响。     

2016年修水流域暴雨洪水分析及防洪实践

修水流域是暴雨洪水多发区之一。2016年4～7月,修水流域先后经历了12次较大的暴雨过程,间隔时间短、降雨强度大,从而造成该区域入汛期以来水位持续上涨、洪水过程多、洪峰水位高,长期处于超警戒状态。从2016年修水流域暴雨时空分布及其特征、发生发展过程以及修水流域下游控制河段永修县永修水文站河段特性等方面,分析了洪水发生的原因,洪水特征及其演变情况、影响因素以及对流域干流上游水库群蓄水调度情况,总结了此次战胜暴雨洪水的方式方法和成功经验。结合2016年水库调度运行情况提出了水库科学调度运行的措施,以期最大限度地发挥水库工程措施在防汛减灾中的作用。     

Recent Flood Control Measures for Urban Rivers in Japan: Case Study of the Kanda River in Tokyo

ABSTRACT

Recently, floods occurred frequently almost everywhere in urban areas in Japan. These urban disasters became an important social problem. In the present study, we investigated floods on the Kanda River in Tokyo. The history of flooded areas, and flood control projects in progress, involving river improvements, expansion of sewerage projects, and urbanization, are reviewed. We also have presented our recent survey results for the flood of August 27, 1993 that occurred in the Kanda River Basin. Hydraulic and hydrologic impacts of historical floods are also given, including an investigation of the economic and social impacts. In urban areas, it is difficult to increase the width of the river. Thus, river improvement works essentially consist of the use of underground diversion channels. In Tokyo, Takadanobaba, Edogawabashi, and Suidobashi diversion channels have been completed. Regulating reservoirs along these rivercourses have been constructed in the Myoshoji River Basin and Zenpukuji River Basin. It is quite difficult to buy land along river courses in Japan. An interesting decision was recently made about the 75mm Plan, which introduces a new method for an underground river; the so-called Tokyo Loop 7. The underground river consists of a pipe having a diameter of 10.0–12.5 m. Loop 7 starts from the upstream section of the Shirako River; and draws flood water from ten different rivers, including the Myoshoji, Zenpukuji, and Kanda rivers. The total length of the pipe is 30 km. The flood water through Loop 7 is pumped out to Tokyo Bay.     

2016年7月长江区域性洪水重现期分析

受超强厄尔尼诺事件影响,2016年6～7月西太平洋副热带高压偏强偏西,导致长江梅雨期降雨异常偏多、暴雨频发,中下游地区发生了3场区域性大洪水。通过干支流控制性水文站和水利工程的观测资料,还原出天然来水量过程,统计了洪峰流量和不同时段洪量,结合现有历史洪水资料和工程设计成果,分析了2016年洪水特征和重现期。分析结果表明,宜昌以下干流河段均出现超警戒水位,洪水重现期在5～10 a之间;清江、资水、水阳江、鄂东北诸支流等发生特大洪水,水位、流量超过历史最高纪录,重现期为100～200 a一遇;修水、饶河等发生一般洪水,重现期在20 a一遇以下。     

咸潮影响河段取水水源可靠性的分析

为分析咸潮河段取水水源可靠性,通过建立潭江一维河网水质数学模型和实测资料分析结合的方法对银洲湖纸业基地潭江取水口布置进行探讨。一维河网水质数学模型采用上游设计枯水流量遭遇下游典型潮的计算方案,并在枯水期对取水口上下游河段氯离子质量浓度进行了同步实测。计算分析结果表明:潭江取水口取水流量可靠,满足设计保证率取水要求,取水水质也基本满足要求,但在P=97%特枯年份受咸潮影响情况下会出现短时段氯离子超标现象。在采取一定取水风险的规避措施情况下,该取水口取水水源是可靠的。     

黄河下游断流初步分析及缓解对策

进入９０年代以来，黄河下游河道连续发生断流，且有初始时间提前、时段延长、河段向上延伸的趋势。黄河断流给下游及沿黄地区带来不利影响，对黄河下游防洪和生态环境也造成威胁。要避免和缓解断流发生，必须大力开展节约用水，实现国务院批准的分水方案以法管水；在枯水年、枯水季节对水资源实行统一调度；积极兴建干流调蓄工程，提高黄河水资源利用的整体效益。