宁夏引黄灌区适宜生态需水估算

为实现黄河水资源的可持续利用,合理配置有限的水资源,在充分掌握相关资料的基础上,对宁夏引黄灌区非农地(荒地)、湖泊湿地、人工防护林、城市以及地质的适宜需水量采用相应的计算方法进行计算并汇总进行分析。结果表明:在现状条件下,平水年份(降水频率50%)灌区周边的适宜生态需水量为11.12亿m3,枯水年份(降水频率75%)灌区周边的适宜生态需水量为12.72亿m3,该成果可为灌区基于生态的水资源合理配置提供科学依据。

石羊河流域天然植被适宜生态需水量估算

基于遥感手段并运用ArcGIs9．3软件统计获得石羊河流域1987，2000及2010年3期各类型天然植被面积数据，采用阿维里扬诺夫估算方法对石羊河流域各县区天然植被的生态需水量进行了估算。结果表明，石羊河流域1987，2000及2010年天然植被适宜生态需水量分别为2．43×10^9，2．34×10^9，2．06×10^9m3，其中各县区天然植被适宜生态需水量由多到少依次为：肃南县〉天祝县〉永昌县〉民勤县〉古浪县〉凉州区〉金川区。石羊河流域林地、草地的生态需水量基本各占总需水量的1／2，但各县区林地、草地生态需水量的百分比差异明显，流域天然植被的水分利用率介于2．74～16．55艇／（hm2·mm）。通过对石羊河流域3期天然植被适宜生态需水量的研究发现，流域天然植被无论从总需水量还是各优势盖度的需水量上均呈现减少趋势，因此确定天然植被的适宜生态需水量，对区域水资源的合理配置和科学制定生态恢复方案具有重要的现实意义和借鉴作用。

太子河上游河道内适宜生态需水分析

结合太子河上游南甸和本溪两个水文站建站以来天然来水量数据,分别按照保证率为45%(丰水期)、75%(枯水期)、55%(平水期),采用水文学方法对太子河上游适宜生态需水进行计算,并结合Tennant法对其生态状况进行评估。结果表明:太子河上游两站适宜生态需水量分别为91.9亿m~3和50.7亿m~3。

浑河上游最小和适宜生态需水量计算分析及评估

结合浑河上游南口前和南章党两个水文站建站以来天然来水量数据,分布按照保证率为40%(丰水期)、70%(枯水期)、50%(平水期),采用水文学方法对浑河上游最小和适宜生态需水进行计算,并结合Tennant法对其生态状况进行评估。结果表明:浑河上游两站最小生态需水量分别为9.4亿m^(3)和4.04亿m^(3),适宜生态需水量分别为76.59亿m^(3)和42.21亿m^(3),枯水期生态需水满足度低。

赣江下游河道适宜生态需水量计算

受气候变化及人类活动的影响,赣江下游河道生产生活与生态用水的矛盾日益增加。本研究采用Tennant法和生态流量阈值法分别计算外洲断面生态需水量,并采用基于四大家鱼为生态保护目标的湿周法进行筛选比对,确定赣江下游适宜和较适宜的生态需水过程。结果表明:Tennant法和生态流量阈值法计算得到的年均适宜生态需水量分别为845.44m3/s、1041.30m3/s,占外洲断面多年平均径流的40%左右;年均较适宜生态需水量为626.60m3/s、561.16m3/s,占外洲断面多年平均径流的27%左右,为赣江下游适宜生态需水量的预留提供依据。

沂沭河流域河流生态径流及生态需水研究

为更好地维持沂沭河流域河流生态系统健康、稳定,以沂河临沂站、沭河大官庄站为例,基于两站1958-2000年天然月径流数据,采用逐月次最小（大）值法、改进Tennant法计算其年内最小（大）生态径流及生态需水过程,运用三种逐月频率法计算其年内适宜生态径流及生态需水过程,参考地表水合理开发阈值和IHA法,依据逐月频率法获得其年内适宜生态需水阈值,最终获得两站完整的生态径流及生态需水过程,并与实测径流过程比较,获得其生态需水保证率。结果表明,逐月次最小（大）值法计算得到的部分月份最小（大）生态径流量不利于生态系统的健康稳定,需结合改进Tennant法结果做调整;年内各月径流保证率均取50%的逐月频率法更适合适宜生态径流及生态需水计算;大部分时间内河流生态需水均能得到保证,但仅有超过30%月份、近50%年份河流生态需水为适宜生态需水。

扎龙湿地生态需水研究

通过分析湿地的水文情势与湿地生物群落的空间分布及演替,提出在确定湿地的中心区及活动区的基础上计算湿地最小生态需水及适宜生态需水的计算方法。并以扎龙湿地为例,通过ArcGis9.0对DEM数据插值计算,利用1956-2000年45年月降水蒸发资料及遥感影像解译资料,得出扎龙湿地最小生态需水量为1.06亿m3,估算出适宜生态需水量为2.34亿m3。这对于扎龙湿地的生态安全管理具有重要参考意义。

基于生态系统受扰动程度评价的白洋淀生态需水研究

水是湿地生态系统最重要的影响因子,生态需水核算是对湿地进行生态保护,恢复重建的前提与基础。提出一种基于生态系统受扰动程度评价的适宜生态需水量计算方法。首先根据湿地水面面积变化率最大时对应的关键水位构建初始生态水位方案并将其离散得到一系列离散值;然后应用Mann-Kendall(M-K)法分析历史水位时间序列,找出水位发生突变前自然条件下的水位状态;最后对不同情景水位方案与自然水位状态的差异程度进行修正水文指数(APPFD)评价,确定生态系统受扰动程度在可接受范围之内的多个生态水位方案,进而确定相对应的生态需水量方案。将该方法应用于白洋淀湿地得出了7种可接受的生态水位方案,其中汛期的适宜生态水位在8.31—10.62 m之间,非汛期的适宜生态水位在7.51—9.60 m之间,全年的适宜生态需水量在3.10×108—6.47×108m3之间。该方法能够为实际的水资源管理和分配提供多种备选方案,有较强的实用性和可操作性。

黄河宁夏段河道基本生态环境需水量研究

建立了河段基本生态需水量和适宜生态需水量计算模型,计算了黄河宁夏段河道基本生态环境需水量。结果表明:75%保证率黄河下河沿站、青铜峡站基本生态环境需水量分别为82.32、62.48 m3/s;90%保证率黄河下河沿站、青铜峡站基本生态环境需水量分别为71.2、55.4 m3/s。黄河河道适宜生态流量计算结果为:75%保证率年份下河沿站、青铜峡站分别为264.27、133.87 m3/s;90%保证率年份分别为213.22、158.70 m3/s。

城市水系河流断面生态需水量研究

将石家庄市河流生态需水分为最小和适宜生态需水,其中最小生态需水可以作为近期规划年的生态需水量,适宜生态需水可以作为远期规划水平年的生态需水量;采用Tennant法进行分析表明,滹沱河黄壁庄水库站、滹沱河北中山站、沙河新乐站、磁河横山岭水库站、槐河马村水文站年最小生态需水量分别为1. 83亿、1. 56亿、0. 06亿、0. 14亿、0. 16亿m^3,适宜生态需水量分别为5. 49亿、4. 69亿、0. 57亿、0. 41亿、0. 48亿m^3;再与Tennant评价标准比较可得,研究所计算的生态流量结果能够满足河流生态目标的需求,与天然河流年内丰枯变化状态相吻合,计算结果较为合理.

浑江通化段河道内生态需水研究

随着社会经济的发展，人与自然的冲突加剧，生态环境问题日益突出，水与生态系统研究成为普遍关注的热点。以浑江通化段为例，基于通化站2008～2012年5a实测逐日流量资料，运用次最小（大）值、频率排位法和四种适宜生态径流计算方法分别计算研究区河道逐月最小（大）生态需水量和适宜生态需水量，并采用Tennant法对计算结果进行评价和对比。结果表明，次最小值法适合研究区最小生态需水计算，频率配位法适合研究区最大生态需水量的计算，改进后的适宜生态径流计算结果更适合适宜生态需水计算。

大伙房水库生态需水调度研究

以控制性水利工程大伙房水库为主要节点,大伙房水库坝址至河口区间为主要分析范围,确定大伙房、沈阳、邢家窝棚三个生态用水控制断面。对浑河生态环境状况进行分析,剖析其需水特征,考虑浑河流域历次大伙房水库坝址以下环境水量要求,计算河流控制断面生态需水量,对浑河流域进行系统概化、设定边界计算条件,分析计算大伙房水库2018年～2020年基本生态需水和适宜生态需水两种情况下生态用水调度方案。对河道生态需水确定具有指导意义。

辽河河口湿地生态环境需水量研究

科学合理地确定辽河河口湿地的适宜与最小生态环境需水量是维持其生态系统健康的重要保障。利用3S技术提取辽河河口湿地覆被信息,将生态环境需水量的计算类型划分为消耗型和非消耗型,建立了适合辽河河口湿地的计算模型,并利用该模型计算了研究区2000、2005和2014年的生态环境需水量以及适宜生态环境需水量与不同降水频率条件下的最小生态环境需水量。结果表明,研究区适宜生态环境需水量为99 554.92×10~4m^3;多年平均降水条件下、75%降水频率下和95%降水频率下对应的最小生态环境需水量分别为20 220.13×10~4m^3、22 362.31×10~4m^3和24 314.98×10~4m^3。

基于3S技术的辽河河口湿地生态环境需水量研究

利用3S技术对辽河河口湿地覆被信息进行提取,为生态环境需水量计算提供数据基础。根据研究区的实际情况和生态系统特征确定生态环境需水量的计算类型和计算方法,经计算结果表明:适宜生态环境需水量为2.74亿m3/a;多年平均降雨下、75%频率下和95%频率下对应的最小生态环境需水量分别为0.78、0.94和1.10亿m3/a。为有利于水资源的优化配置,给出了它们的生态环境逐月需水过程。在缺水的情况下,最小生态需水量计算是非常重要的。

白石水库坝下生态用水调度分析研究

根据白石水库建设前后下游水文情势的变化分析结果,按照大凌河流域生态环境功能及状况,合理确定河道内基本生态需水及适宜生态需水要求。根据白石水库不同来水频率情况,在优先满足河道外需水的条件下,使水库最大限度满足河道内的不同生态需水要求。当水库具备外调水条件时,还可通过外调水优化配置,提高河道外和河道内供水保证程度。