IHA方法对河道水文情势变化综合分析和评估

文章采用IHA方法结合多指标对汤河支流水文情势变化进行综合分析。结果表明:研究河段年径流分别在1984年和1992年出现突变点,其IHA指标集中在51.7%~53.3%之间,河道水文情势变化较为平稳,在各指标中河道中值流量变化最大,水文情势改变度为0.61,流量变化率和频率变化较小,改变度为0.2。研究成果对于河道水文情势变化分析方法提供参考。

面向产黏性卵鱼类繁殖需求的水风光生态协同调度

黏性卵黏附于砾石表面或砾石间隙中、近岸浅坑中发育孵化,对产卵场水文条件有特定需求。水风光互补运行下水电调峰造成日内下泄流量变化率增大,易导致黏性鱼卵暴露于空气中干燥死亡。已有生态流量缺乏日内流量变化率的量化研究,水风光协同调度缺乏鱼类繁殖适宜流量过程的考虑。提出通过计算不同流量工况下鱼类繁殖适宜生境面积的重叠率,以评估不同基准流量下生态适宜的流量变化率。同时,综合考虑水电调峰对新能源消纳及其对水文情势的改变,提出一种面向鱼类繁殖需求的水风光生态协同调度模型。以羊曲坝下河段为例,结果表明,为满足产黏沉性卵鱼类繁殖需求,最大流量增率不宜超过120 m^(3)/(s·h);生态权衡调度方案相比调峰效益最大解,平水和枯水时期分别减少7%和6%的新能源消纳量,减少2%和6%的水电出力,但水文情势的改变量相比降低了15%和21%。研究成果可为鱼类产卵期水电站生态调度优化运行提供技术支撑,促进水电可持续发展。

环境流计算新方法:水文变化的生态限度法

水文变化的生态限度框架(ELOHA)是环境流理论最新成果。ELOHA要求对河流按照水文情势特征进行分类,相同类型河流的水文—生态关系具有相似性。ELOHA还要求对开发前后水文情势变化进行分析,计算现状水文条件与基准水文条件的偏离程度。ELOHA提出了水文情势变化预期生态响应的若干假定,总结了一套为建立水文—生态关系采用的生态指标。在建立大型水文和生物数据库的基础上,运用统计学方法拟合水文—生态函数关系。最后,各利益相关者对水文变化引起的生态风险进行评估,认定可以接受的生态风险水平,再依据水文—生态曲线,确定环境流标准。

黄河干流控制性梯级水库联合运行对下游水文情势的影响

为评价黄河干流控制性梯级水库联合运行对下游水文情势的改变程度,根据花园口水文站1949-2010年的日径流资料,在水文改变指标体系(IHA)的基础上,采用变异范围法(RVA),定量分析了不同梯级水库联合运行前后,黄河下游水文情势变化情况及改变程度。分析结果表明:①梯级水库联合运行后,黄河下游的水文情势发生了高度改变,且改变度随着水库联合运行数量的增加而增强;②刘家峡和三门峡二库运行阶段,水文情势改变度为68.92%;刘家峡、龙羊峡和三门峡三库运行阶段,改变度为73.21%;龙羊峡、刘家峡、三门峡和小浪底四库运行阶段,改变度为87%;③不同水库联合运行对黄河下游生态水文特征的影响差异较大,尤其是四库联合调度后,汛期流量剧减,低流量频繁出现,致使河道的生物量和多样性急剧下降,严重危害河流生态健康。