基于改进RVA法的水利工程对塔里木河生态水文情势影响评估

采用水文变异指标及变化范围法(IHA/RVA)定量评估塔里木河上游水库运行后,干流代表站的水文指标改变程度及其生态影响。研究结果表明:水库运行导致塔里木河干流水文情势发生高度改变,改变度高达60%以上;指标体系中3月和6月平均流量,最小1 d和3 d流量、最大30 d和90 d流量,年发生低流量次数及逆转次数等指标发生严重变异。水库运行对塔里木河周边生态系统影响较大,迫切需要对河流的流量进行适时调控,实现区域经济和生态环境保护的协调发展。

基于RVA法和生态功能的河流生态需水量估计

鉴于河流维持正常的生态功能需要必要的水量做支撑,通过RVA法建立IHA指标体系,并对基于生态功能的河流生态需水量计算方法进行改进,以有效去除重复水量的计算,进而运用RVA方法将基于生态功能的总水量进行全年分配,估计出多沙河流月平均生态需水量。对渭河干流的月平均生态需水量的估计结果表明,该方法合理、有效,能为渭河的生态改善和调水工程提供一定的决策指导。

长江上游珍稀、特有鱼类生态水温目标研究

水温是影响鱼类生长发育最重要的生态因子之一,水温的变化对鱼类各个生活周期,特别是繁殖期,将会产生很大的影响。金沙江下游梯级电站建成后,下泄的低温水会造成下游天然河道水温的变化。位于金沙江梯级电站下游1.8km处的长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区,有达氏鲟、白鲟、胭脂鱼、岩原鲤、圆口铜鱼等68种珍稀特有鱼类。本文在生物资料缺乏的情况下,根据屏山站多年水温观测记录,采用生态水文学中的变化范围法(RVA方法),推算了各月的适宜生态水温目标,并用有文献记录的17种保护区鱼类的产卵期适宜水温范围进行可靠性检验,最终确定了保护区生态水温目标。

黄河中游水沙过程对水土保持治理的响应研究

为了解水土保持治理对泥沙过程的影响,在分离了气候变化对水沙过程变化的影响后,结合变动范围法研究了黄河中游多沙粗沙区由于水土保持治理等人类活动引起的水文、泥沙变化的时空演变规律。结果表明,1953～2000年由水土保持工程导致较显著的黄河中游水文变化参数为反转数、10月月平均流量、90d最小流量等12个IHA因子;较显著的泥沙变化参数为10月、4月月平均输沙量、年最大3d输沙量等8个因子;黄河中游多沙粗沙区中多数流域的水文与泥沙变化程度具有相似的空间分布规律;工程措施对水沙过程变化的影响较直接,而非工程措施中植树造林对黄河中游水沙变化影响较大。

定量分析青狮潭水库对漓江生态环境的影响

以漓江上游现有的青狮潭大型水库为依据，采用IHA和RVA方法分析了33个水文指标的变化程度．揭示水库调节对漓江生态环境的影响。结果表明：水库调节能够明显增加枯水期12月、1月和2月的月平均流量，增加值为4．5～12．3m^3／s；可使得年最小1d流量与年最大1d流量间隔时间变宽，增加45d，但对年最小连续1d、3d和7d的极端水文条件改善不明显；高流量脉冲历时有所增加，低流量脉冲历时减小．日均流量平均增加率和减少率均减小；漓江水文情势整体改变度为中度。漓江水利工程调节既要满足旅游通航需要．也应重视极端枯水期的调节。

柳河水沙过程对水土保持治理的响应研究

为探究泥沙过程对水保治理的响应机理,以柳河彰武县段为例,在明晰水沙过程受气候变化影响的基础上,采用变动范围法揭示河流泥沙、水文变化响应水保治理等人类活动的演变规律。研究表明:90d最小流量、10月月平均流量、反转数等12项IHA因子属于水保工程导致较显著的柳河水文变化参数;年最大3d输沙量、4月和10月月平均输沙量等8项因子属于较显著的泥沙变化参数;在空间分布上,大多数柳河支流的泥沙与水文变化规律相似,其变化程度整体一致;水沙过程变化受到工程措施的直接影响,而柳河水沙变化在很大程度上取决于植树造林等非工程措施。

基于下游河道水流情势天然性要求的水库优化调度

去贴近能够满足所有物种要求的河流天然水文情势的方法比起只重视少量物种生存条件的方法更优。RVA方法基于32个水流指标全面描述了河流的水流情势,并量化出受人类影响后的水文情势的水文变化测度。本文首先基于RVA方法建立了考虑水流情势天然性要求的河流生态目标,并根据目标集对河流环境的隶属性,采用模糊学理论确定出目标集的隶属函数,作为优化目标。再将该方法用于丹江口水库,建立基于其下游襄阳断面河道水流情势要求的生态调度模型,并进行优化求解,得出最优出流过程对襄阳断面的环境友好度为0.5。最后建立以发电量最大为目标的传统调度模型,对比分析了环境友好度和发电效益指标,结果表明基于水流情势要求的水库调度在改善河流生态环境方面具有明显的优势,但也损失了部分的发电效益。通过对比分析也认为通过一定的调度手段,可以实现生态与发电效益的双赢。