漓江枯水期水库补水对下游水环境的影响

漓江流域独特的喀斯特地貌和降水时间分布不均，使得年内径流变化剧烈。随着经济的快速发展，漓江的季节性缺水问题日益严重。自1987年起，位于上游的青狮潭水库开始根据旅游需求实施枯季补水，多年来对下游河道的水环境产生显著的影响。研究表明，补水工程在年内两段枯水期中对下游水环境产生的影响不同。总体来说，为满足枯水期河道航运需求，大部分时间内补水工程使得河道内流量增加，水位抬升；水温升高，变化幅度减小；溶解氧浓度降低，且变化幅度增加；每年的10-12月份影响尤为剧烈。     

水库运行对下游河道水环境影响的一维-二维耦合水环境模型

以广西漓江为实例,建立了全河流一维和局部河段二维水环境模型,并通过实际观测数据对模型的参数进行了率定。该模型耦合了水动力学过程及生态学过程,可对水库运行造成的河道水流条件的改变给下游的水生态系统造成的影响进行定量评价。其中的一维模型分析全河段水环境变化趋势,二维模型分析关键区间水环境的特点,并为后续的生物栖息地模型的应用奠定基础。分析了典型水文年中自然径流和青狮潭水库调水两种运行模式下下游河道关键水环境因子的变化。模拟结果表明水库运行在平水年的影响大于丰水年和枯水年,局部浅水区的变化大于深水区,年内枯水期(10—12月)的影响大于年均值,而且这些变化沿程逐渐减弱。     

一维二维耦合模型研究水库运行对下游河道水环境的影响

水库运行造成的河道水流条件的改变给下游的水生态系统带来重要影响。耦合水动力过程及生态过程的生态水力学模型可以有效地定量评价这种影响。本研究以广西漓江为实例，建立了全河流一维和局部河段二维水环境模型。其中的一维模型分析全河段水环境变化趋势，二维模型分析关键区间水环境的特点，并为后续的生物栖息地模型奠定基础。模型分析了典型水文年中自然径流和青狮潭水库运行两种模式下下游河道关键水环境因子的变化。模拟结果表明水库运行在平水年的影响大于丰水年和枯水年，局部浅水区的变化大于深水区，年内枯水期(10-12月)的影响大于年均值，而且这些变化沿程逐渐减弱。该研究成果为下一步的生态模型提供了外部因子。     

基于个体模型模拟的鱼类对上游水库运行的生态响应分析

建立了一维全河流和二维局部河段的水环境模型,并与基于个体的鱼类模型耦合,从鱼类种群动态角度研究水库运行对下游河流水生态系统的作用。文中选取了漓江下游的一段复式河道,以优势种草鱼和鲫鱼为研究对象,模拟了自然条件和水库调节作用下河道的水环境条件,以及相应的鱼类生长和分布的变化。通过模拟结果的对比分析,发现如果仅考虑水库运行造成的下游水流变化的作用,枯水期水库向河道补水对草鱼有一定的正面影响,对鲫鱼有轻微的负面影响;而在4—5月,水库运行对两种鱼类都存在比较明显的负面影响。本文建立的模型方法可为河流优化管理及水库生态友好运行提供支持。     

三峡水库蓄水后坝下游干流枯水期水位变化研究

三峡工程建成运行以来,水库清水下泄对坝下游河道造成了明显冲刷,同时枯水期水库向下游补水,提高了坝下游沿程水位与平均流量,改善了下游供水形势。根据坝下游干流沿程宜昌、枝城、沙市、螺山、汉口、大通等水文站的水位、流量、大断面等资料以及三峡水库优化调度方案,分析了三峡水库建成运行以来沿程各站枯水期水位流量关系变化,旨在定量研究三峡水库枯季补水和清水下泄对河道的冲刷作用及对三峡坝址下游沿程水位的影响。研究表明:三峡水库蓄水以来,宜昌-汉口河段各控制站在不同流量条件下,水位均有不同程度的降低;枯水期综合考虑补水和冲刷作用后,不同月份沿程各站水位有升有降。     

五河控制性水库对鄱阳湖枯水期水文情势的影响

近年来,鄱阳湖区枯水期水位降低、枯水出现时间提前、枯水持续时间延长,对湖区经济社会发展、生态系统及生物多样性带来了严重影响。为明晰鄱阳湖水系水库蓄放水调度运用对湖区枯水期水文情势的影响,选择鄱阳湖水系赣江、抚河、信江、饶河、修水等五河上7座调节性能较好的控制性水库,运用长系列径流调节计算方法,定量分析了各水库现状调度方式对下游河道及鄱阳湖区的流量、水位影响。结果表明:9月至次年2月为鄱阳湖五河控制性水库供水期,各水库对鄱阳湖区均处于补水状态,现状调度方式下月均增加入湖流量62～289 m~3/s。修水柘林水库枯水期补水对下游虬津站水位抬升作用较大,鄱阳湖赣江、抚河和昌江上水库对下游控制站水位抬升作用较小。鄱阳湖五河控制性水库不同程度抬高湖区水位0.04～0.48 m,对鄱阳湖区目前出现的枯水期水位降低、枯水时间提前等现象无不利影响。     

水库运行对下游岸边带植被和鱼类的影响

本研究选取了漓江下游的一段复式河道为例,建立了一维全河流和二维局部河段的水环境模型,并与基于元胞自动机的岸边带植被模型和基于个体的鱼类模型耦合,从岸边带植被变化和鱼类种群动态角度研究水库运行对河流水生态系统的作用。研究以优势种植物水蓼、刺果酸模和益母草为对象,模拟了自然条件和水库调节作用下三种植物空间格局的演变,并选取草鱼和鲫鱼为研究对象,研究水库运行对鱼类生长和分布的影响。通过模拟结果的对比分析,发现水库运行有利于益母草的生长与扩张,而不利于水蓼的生长,水位波动对水蓼生长以及维持岸边植物多样性有正面作用。此外,假设仅考虑水库运行造成的下游水流变化的作用,枯水期水库向河道补水对草鱼有一定的正面影响,对鲫鱼有轻微的负面影响;而在在4-5月,水库运行对两种鱼类都存在比较明显的负面影响。本文建立的模型方法可为河流优化管理及水库生态友好运行提供支持。     

潮白河生态补水对密云水库工程及防洪的影响研究

研究了2018年以来潮白河生态补水对密云水库工程及防洪的影响,重点研究了补水对水库工程、河道堤防及水库防洪方面的影响.研究表明:针对生态补水,水库机闸设施总体运行良好,可确保同量级洪水的行洪安全;然而水库下游河道堤防存在较大的风险隐患,堤防质量亟需进行安全鉴定;适时适量进行生态补水既可以产生很好的生态效益,还可以为水库腾出防洪库容,有利于水库的防汛调度.本文还对水库输泄水工程及下游河道的行洪能力进行了调查分析,就目前存在问题进行了思考,提出了建议.本研究对于密云水库的补水具有重要的指导意义.     

前坪水库工程对下游河道水文水资源影响分析

前坪水库工程是北汝河上游一座大型枢纽控制工程。为研究工程建成后对下游水文水资源的影响,从河道水文情势进行分析,并对水库建成后下游河道洪水流量变化情况进行研究,认为前坪水库建成后,改善了流域水资源时程的分配,使洪水资源化,增加了枯水期北汝河河道下泄水量,解决了下游河段断流的问题,对下游河道安全度汛、水资源利用等将产生积极影响。     

伊通河大中型水库生态补水泄放调度研究

水库的生态补水泄放在保障河道内生态环境用水需求、改善河道水环境中起重要作用.本文以伊通河流域为例,根据流域特点,搜集并整理主要控制断面及生态环境需水量.根据生态环境用水需求,确定新立城水库为伊通河流域参与应急补水的水库,并根据水库生态补水调度原则,制定水库生态补水泄放方案,为伊通河流域生态环境和河道水环境的改善提供有效方案.     

太子河流域不同生态分区的水生态承载力年内变化研究

为实现太子河流域水生态系统的分区、分期保护,并达到太子河流域的水生态环境与社会经济协调发展的目标,采用系统动力学和隶属度相结合的方法,从分析流域的人口、社会经济、水资源、水环境、水生态系统之间的相互关系入手,考虑到各分区之间的水流、水质交替关系,建立了基于水生态分区的太子河流域水生态承载力大系统动力学仿真模型和量化模型。对其8个水生态分区的水生态承载力指标的年内变化情况进行模拟,并量化各分区12个月的水生态承载力值,最终确定各水生态分区的水生态承载力最小值出现的月份,为更好的实施流域可持续发展战略提供科学依据。     

基于PSR的城市水生态安全评价体系研究——以“五水共治”治水模式下的临海市为例

以PSR模型和"五水共治"治水模式为基础,从治污、防洪、排涝、供水、节水和社会经济6个方面选择指标,建立城市水生态安全评价指标体系,对城市水生态安全状况进行定量分析。采用专家评分的层次分析法对评价指标赋权,采用综合指数法对临海市水生态安全状况进行综合计算;最后根据计算结果评价临海市水生态安全状况。结果表明,临海市水生态安全状况随"五水共治"治水模式的推进逐渐得到改善。     

干旱对河流水生态系统影响研究与展望

干旱等水文极端事件在全球范围内呈现广发频发态势,频繁发生的干旱对河流水生态系统影响显著。首先从干旱发生的区域、发生区域的水文特征、干旱的持续时间、低流量值的大小、干旱发生的时间、干旱发生的频率和旱涝急转速率7个方面阐述了不同的干旱特征对水生态系统的影响。讨论了干旱对河流水生生物栖息地的影响,河道水流速度变缓,水生生物栖息地的面积、深度减小,影响河流水生生物的多样性。从纵向尺度、横向尺度、垂向尺度3个方面分析了干旱事件对水生态系统物质流、能量流和信息流的影响,并对现阶段水文过程-水生态系统耦合模型的相关研究成果进行了总结。最后就今后的研究趋势和重点研究工作进行了展望。     

基于投影寻踪法的城市水生态文明建设评价

基于水生态文明城市建设的理念和要求,从水安全、水生态、水管理、水景观、水文化5个方面,构建了包含29项指标的城市水生态文明评价指标体系;综合考虑国内外的经济社会发展水平和区域特征,确立了理想、和谐、基本和谐、不和谐、极不和谐5个评价等级标准,建立了基于实数编码的加速遗传算法(real coded accelerating genetic algorithm,RAGA)的投影寻踪评价模型,并以安徽省马鞍山市为例,对其2012年的水生态文明建设情况进行等级评价。结果表明,马鞍山市2012年的水生态文明处于基本和谐的状态,与实际情况相符。     

水利工程建设对水生态环境影响浅析

水资源供需矛盾的不断加剧,唤醒了人们对水生态环境保护的意识。研究表明,在众多影响水生态环境的因素中,人工因素对水生态环境的影响最大。水利工程对社会经济发展所做出的积极贡献,但也对水生态环境的产生了负面影响。深入开展水利工程对水生态环境影响、水生态环境治理技术、水生态环境保护的研究,对维系人水和谐的水生态环境具有重大意义。     

大通湖区水系连通工程改善水环境的效果评估

大通湖是洞庭湖区的重要组成部分,近年其水质状况呈现恶化态势,正通过实施水系连通工程,以期改善其水环境。基于MIKE21构建大通湖区水系连通工程的二维水动力-水质数学模型,选取总氮和总磷作为水质指标,模拟不同连通调度方案下大通湖的氮磷浓度变化,采用滞水区面积比例、浓度变化指数、换水率和水质浓度改善率,评估6个连通方案下大通湖水环境的改善效果。结果表明:通过实施引水调度方案能够有效改善大通湖水环境,当引水前期流量取30 m~3/s,出口水位控制在25.48 m时和引水后期流量保持为30 m~3/s不变,出口水位调整至25.88 m时,大通湖水环境改善效果最佳。本研究可为实施水系连通工程,改善类似湖泊水环境和提高引水调度效率提供参考。     

计算河段最小生态需水的生态水力学法

水文学法与水力学法对河道生态需水量采用的方法都比较宏观，没有仔细考虑水生生物水力生境需求。本文提出了计算河道最小生态基流量的生态水力学法，该法是通过目标水生生物适宜的水力生境确定河段最小生态需水量，文章对河道水力模拟，水生物生境描述等理论进行了研究，同时结合目标水生生物对水力生境的需求，重点研究水深、流速、湿周、水面宽、过水断面的面积、水面面积、水温等水力生境参数；急流、缓流、浅滩及深潭等水力形态的指标表现形式。本文提出的生态水力学法具有直观、定量的特点，为河道确定生态基流量提供了一套较具体、可行的方法。