闸坝附近下游河道生态需水分析研究

河道闸坝的建设和调度不合理可能造成下游因缺水而导致鱼类等水生生物的生存、栖息、产卵、繁殖等活动中断,甚至导致河流生态环境恶化。选取淮河干流主要鱼类作为河道生态需水指示物开展研究,通过计算息县枢纽闸址附近处下游河道最小生态流量和适宜生态流量,分析研究其生态需水情况,综合利用各种方法计算的最小生态流量、适宜生态流量是否符合鱼类生存要求。计算结果合理、可靠,符合下游河道实际生态需水要求。

闸坝河流河道内生态需水研究--以淮河为例

提出了一种估算闸坝下游河道内生态需水的方法——改进的生态水力半径法（AdaptedEcological Hydraulic Radius Approach,AEHRA）,该法能够同时计算输出相应河段的生态水位,方便对闸坝进行调度。将其应用到淮河,以鱼类作为生态保护目标,估算了上、中、下游共4个典型闸坝下游河段的生态需水和生态水位,结果表明：①鱼类产卵期内需要较大的生态流量,其顺序为：蚌埠〉周口〉颍上〉白龟山,下游大于上游,中游居中,受断面影响显著;非产卵期则为：周口〉颍上〉蚌埠〉白龟山,中游大于上下游,受河流鱼种影响较大。周口闸下河段全年各月生态需水量相同,需加强上游闸坝的联合调度满足冬季12-3月的生态需水;②要维持河道内生态流量,需进行闸坝调度调整下游水位,保证生态水位;③淮河受人类活动影响剧烈,河流的连续性被切断,生态需水变化没有连续性,只有根据最小生态水位通过闸坝调度,维持河道生态系统最小生态需水,才能逐步恢复淮河健康生态。

基于关键功能组的河道内生态需水计算

河道内生态需水是目前生态学、水文学和水资源学研究的热点领域,现有计算方法中从生态系统功能完整性的角度出发计算生态需水的较少。首先利用Ecopath模型对小清河流域2014年5月、8月、11月生态系统内群落间营养关系进行了模拟,分析得到了小清河流域生态系统关键功能组;然后,利用栖息地适应性指数(HSI)确定了各关键鱼类生存和繁殖的适宜流速及水位;最后,耦合多物种的适宜流速及水位,利用改进后的AEHRA法计算生态需水量。结果显示,小清河流域鱼类非产卵期(1月-3月、8月-12月)上、中、下游生态需水量分别为4.28m3/s、0.74m3/s、3.47m3/s;产卵期上、中、下游生态需水量分别为23.52m3/s、5.96m3/s(8.65m3/s)、37.38m3/s。与Tennant法比较,本方法计算结果可以将生态系统健康状况维持在"一般"水平以上,即可以满足流域内大多数水生物需水量,同时,该方法计算结果显示出鱼类产卵期与非产卵期的生态需水量差异,为流域内跨季节调水提供依据。

生态水力半径法改进及其在青海湖流域的应用

保障河流生态需水是实现流域水资源可持续利用的重要基础。本文在综合考虑水生生物对于河流水深要求以及生态需水年际差异的基础上,对传统生态水力半径法进行了改进,并以青海湖裸鲤为指示生物研究了青海湖流域两条主要河流(布哈河、沙柳河)的生态需水特征。结果表明:(1) 改进生态水力半径法计算结果较为合理并可以满足维持河流基本生态功能的需要,不考虑年际差异的生态需水计算结果将被显著高估;(2) 1958—2009 年布哈河和沙柳河年生态需水量多年平均分别介于 1.45×108—2.64×108、1.26×108—1.85×108m3;(3) 布哈河和沙柳河 4—5 月生态缺水量多年平均分别为 0.29×108、0.21×108m3。因此,改进生态水力半径法是计算河流生态需水的一种新型有效方法。