三峡水库生态调度目标研究

水库生态调度研究是当前国内外河流生态恢复研究中的热点问题。针对三峡水库具体情况,指出了现行水库调度存在的生态问题,进而以水库下游宜昌站作为分析对象,主要从维持天然河道内环境流量和有利于水库下游中华鲟和四大家鱼产卵繁殖的角度,确定了三峡水库生态调度目标,主要包括三峡水库下游河道内环境流量调度目标以及中华鲟和四大家鱼产卵繁殖期水库调度目标。三峡水库生态调度目标的确定可为三峡工程正式运行后制定合理的调度运用方案提供参考。

近50年来长江宜昌站水温变化的多尺度分析

基于1956-2006年月均水温和年均水温资料,采用复Morlet小波函数,对长江中游宜昌水文站近50年来河流水温的年内变化和年际变化时间序列进行了小波分析,揭示了宜昌水文站水温变化的多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下水温序列变化的周期和突变点,并根据主周期对未来水温变化进行了预测。结果表明,近50年来宜昌站河流水温变化具有多层次的时间尺度结构,年水温和各季节水温均存在10-16年和4-6年左右时间尺度的周期变化,水温变化的阶段性特征明显。经水温变化趋势分析,2006-2008年左右年均水温处于偏高期,在2009-2012年左右水温将偏低。该研究结果为长江中游宜昌江段重要水生生物动态变化的水温响应研究提供了参考。

基于模糊物元模型的水资源合理配置方案综合评价

基于水资源合理配置方案具有多目标性和模糊不相容性的特点,在模糊物元分析的基础上,结合欧氏贴近度的概念,建立了基于欧氏贴近度的水资源合理配置方案综合评价的模糊物元模型。该模型采用一种综合赋权方法确定各评价指标的权重,该方法减少了权重确定的主观性。以河北省南水北调供水区水资源合理配置方案综合评价为例介绍了该模型的具体运用,结果表明,该模型用于水资源合理配置方案评价是合理、可行的。这为水资源合理配置方案综合评价提供了一种新的决策方法。

丹江口水库对汉江中下游水文情势的影响

以汉江中游的襄阳水文站1946—1995年日均流量资料为研究对象，采用变动范围分析（RVA）法分析了丹江口水库建库前后汉江中下游水文情势特征变化，定量评价了水文情势改变程度．结果表明，丹江口水库对汉江中下游河流水文改变程度为39％，属于中度改变．水文情势的改变，影响了水库下游重要生物资源的生态环境条件，破坏了河流生态系统完整性以及生物多样性，建议尽快改变现有水库调度模式，开展丹江口水库生态调度研究．

近60年长江中游宜昌站水沙变化与驱动因素分析

根据长江中游宜昌站1952~2015年长时间序列径流泥沙资料,运用Mann-Kendall趋势检验法、小波分析法和均值差异T检验等方法,揭示宜昌站径流泥沙的演变规律及其驱动因素。结果表明:(1)径流量无显著下降趋势,而输沙量下降趋势明显;(2)径流量在2005年发生突变,输沙量在2002年发生突变;(3)通过小波分析发现年径流量和年输沙量存在以20~24a为主周期的变化规律;(4)年径流量可分为1952~1955,1961~1968,1979~2001年3个多水期和1956~1960,1969~1978,2002~2015年3个少水期,输沙量可分为1952~1993,1998~2002年2个多沙期和1994~1997,2003~2015年2个少沙期;(5)年输沙量显著减少主要为水库拦沙、河道采砂和水土保持工程等人类活动所致。

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。

流域生态补偿社会资本模拟

为探寻在社会资本变化(社会信任、社会规则、社会网络)的情况下,个人决策变动对流域水环境和生态保护支付力度的影响,选择永定河上游册田水库保护区(山西省大同市)、官厅水库保护区(河北省张家口市)作为典型区,针对3种不同情景(基于国家-1、基于市场-2、基于居民区-3)对民众的支付意愿和支付量(国家税收、旅游收入、社区民众纳税)进行研究。民众积极接受生态补偿支付意愿的支付额度变化范围为55-68元/月;民众对拒绝生态保护的支付区间为35-46元/月。在具有保护体制的生态补偿支付案例中,边际影响值是0.29,表明在支付意愿的实施过程中,具有生态保护知识区域的支付意愿比例比其余地区高29%。在第1种情景中,收入水平对支付意愿的影响程度较大,性别在第1,3种情景中的作用较为显著,而年龄在3种情景中的作用较小。年龄在情景1和情景3中是积极的影响因素,教育在情景1和情景2中也是积极的影响因素。册田水库流域民众的生态保护支付意愿较高。从负面社会资本的影响层面考虑,在第1种情景下,被调查者虽具有较高的信任水平,但支付意愿水平却较低。社会规则、社会信任机制对个人的支付意愿具有积极影响。基于WTP的社会因素影响程度模拟方法的理论研究尚不成熟,并且区域空间经济社会数据分析的不精确性以及研究对象影响程度划分的局限性,研究结果的精度尚且不高,难以准确体现区域的差异性。

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。

长江中下游河道生态流量研究

探讨了河道生态流量基本理论方法,针对长江中下游河道实际情况,选取宜昌站和汉口站作为控制性断面,采用改进河道湿周法计算长江中下游各河段最小生态流量,进一步根据鱼类产卵繁殖所需流速,估算了长江中下游各河段的适宜生态流量,并利用Tennant法对计算结果进行了分析评价。计算结果为,宜昌、汉口站断面的最小生态流量为2315m3/s3、124m3/s,分别占多年平均天然流量的16.7%、13.8%;宜昌、汉口站断面的适宜生态流量为8154.7m3/s1、6663m3/s,分别占多年平均天然流量的65.7%、73.6%。该研究结果为长江中下游的河流生态环境保护及水资源科学配置提供了参考。

基于IHA-RVA法金沙江下游生态水文情势评价

为了定量评价长江上游鱼类保护区河流生态水文情势的变化,选取金沙江下游屏山水文站(1956—2012年)逐日流量数据,采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法进行流量特征分析,并应用生态水文指标变化范围法(RVA)以及水文改变度法,综合评价了长江上游鱼类保护区河段生态水文情势变化及其对河流生物多样性的影响。结果表明:(1)屏山站年均流量总体呈现微弱增长趋势,突变年份出现在1997年,表明1997年以来气候变化和人类活动尤其是水电开发对长江上游水文影响加剧;(2)金沙江下游屏山站的整体水文改变度为51%左右,属于中度改变,其中流量下降率和逆转次数受影响最为明显;(3)水电工程建设一定程度上改变了长江上游河流生态水文情势,导致了长江上游鱼类数量减少。研究成果能够为长江上游河流生态保护以及开展水库生态调度提供参考。

乌江流域水沙变化趋势及驱动力分析

为对乌江流域水文变化趋势特征及其主要驱动力进行分析,采用Mann-Kendall非参数检验,滑动T检验和累积曲线等方法研究了乌江武隆站1965~2017年输沙量、径流量、降水量及其变化趋势与突变特征,采用累积量斜率变化率法定量计算了乌江流域气候变化和人类活动对输沙量与径流量变化的贡献率,并通过河流影响因子法(River Impact,RI)对乌江水沙情势改变度进行了分析。结果表明:乌江流域径流量、降水量、输沙量均呈下降趋势,其中输沙量的下降幅度最为显著。导致径流量和输沙量下降的主要驱动因素分别是气候变化与人类活动。乌江流域径流量发生轻度改变而输沙量发生严重改变。

黑土洼潜流人工湿地净化水质效果总体分析

基于2004—2009年黑土洼人工湿地水质长期监测资料,对人工湿地整体系统以及潜流湿地中3个不同净化区的水质净化效果进行了总结分析,结果表明,各项水质去除率平均达到40%以上,水质由进水Ⅴ—劣Ⅴ类水质,达到出水水质Ⅲ—Ⅳ类,整体水质净化效果较为明显;人工湿地在常温期（6月1日—10月15日）的水质净化效果要优于过渡期（3月15日—6月1日）和低温期（10月15日—3月15日）;在潜流人工湿地的3个净化区中,Ⅰ区水质净化效果最好,其次为Ⅱ区和Ⅲ区;此外,在潜流湿地单元中,一级植物碎石床净化水质,总体上达到总去除率的50%以上。

近50年来长江上游泥沙情势变异及影响因素分析

为了定量评价长江上游近50年来的泥沙情势变化,分别运用Mann-Kendall非参数检验法、滑动T突变检验法,对长江上游寸滩站、宜昌站1965—2016年的输沙数据进行趋势和突变分析,采用累积量斜率变化率法评价气候变化和人类活动对长江上游来沙量变化的贡献率,并运用河流影响因子法对长江上游年输沙量发生变化前后的改变度进行综合定量评价。结果表明:①长江上游年输沙量呈现出显著的下降趋势,寸滩站、宜昌站的年输沙量均分别在1992年、2003年发生突变;②可将寸滩站、宜昌站的年输沙量划分为3个阶段,时间节点均为1992年和2003年;③人类活动是引起长江上游流域输沙量显著减少的最主要原因;④长江上游寸滩站年输沙量发生了高度改变,宜昌站年输沙量发生了严重改变。

河流生境研究综述

河流系统是人类及河流生物赖以生存的大系统.随着经济社会的发展,人类对于河流的依赖程度越来越大,但一系列的开发利用也对河流造成了很大的伤害.河流生物栖息地的研究是河流生态修复和流域环境管理的重要基础.本文主要研究了河流生境的内涵、分类,综述了河流栖息地的评估方法、河流健康评价方法以及关于河流生态调度等的研究现状.

近50年来乌江水沙特征变化研究

为了评价乌江流域近50余年来河流径流泥沙变化特征,运用Mann-Kendall非参数检验、均值差异T检验、双累积曲线法和小波分析等方法对武隆水文站长时间实测径流泥沙数据进行探究表明,年径流量无明显下降趋势,而年输沙量下降趋势显著;研究期间内年径流量未发生突变,年输沙量在1992年发生突变;年径流量和年输沙量存在以25~28 a为主周期的变化规律;武隆站年径流量和年输沙量可划分为1956年~1976年,1977年~1993年,1994年~2015年3个阶段,水沙关系在1974年~1993年变化最为明显;水库拦沙是导致年输沙量显著减少的重要原因。

模糊物元模型在节水灌溉方式优选中的应用

在模糊物元分析的基础上,结合欧氏贴近度的概念,提出了基于欧氏贴近度的节水灌溉方式优选模糊物元分析模型。该模型采用反映评价指标特征值之间的差异性的参数变异系数作为评价指标的权重,减少了权重确定的主观性。结合实例介绍了该模型的具体运用,结果表明,该模型用于节水灌溉方式优选中是合理、可行的。

三峡水库对长江中下游河流水文情势影响评估

运用Mann-Kendall法分析长江中下游河流水文变化特征,并应用生态水文指标变动范围法(RVA)综合分析了三峡水库蓄水对长江中下游河流生态水文指标改变程度及其生态效应。研究结果表明,1952年～2014年长江中下游年均流量呈现减少趋势,其中宜昌水文站减少趋势显著;长江中下游宜昌、汉口和大通水文站整体水文改变度属于中度改变,其中宜昌站和汉口站的整体水文改变度分别为61%和63%,接近于高度改变;三峡水库蓄水引起长江中下游河流水文情势发生了较大改变。

集对分析法在区域雨水资源开发利用潜力综合评价中的应用

探讨了区域雨水资源开发利用潜力的综合评价方法,并将集对分析理论应用于该研究,建立了区域雨水资源开发利用潜力综合评价模型。实例分析表明,该方法用于评价区域雨水资源开发利用潜力,方法简单,评价结果符合实际情况。

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。

近60年来长江入海水沙演变规律及影响因素分析

根据长江下游大通水文站长时间序列资料,运用累积曲线法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析等统计方法,揭示了长江入海水沙的演变规律及其影响因素。结果表明:①年径流量呈微弱减少趋势,而年输沙量显著下降,通过95%置信度检验;②径流量在1955年发生突变,输沙量在1997年发生突变;③小波分析表明径流量和输沙量分别存在23a和24a的周期性变化规律;④1971-1996年累积减沙量为22.13亿t,1997-2015年累积减沙量为44.44亿t;⑤年输沙量显著减少受降水影响不明显,主要是水库拦沙、河道采砂和水土保持等人为因素所致。