河湖关系与河湖水系连通研究

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平原地区河湖水网连通初探--以湖南省澧县平原地区为例

平原地区河湖水网连通初探--以湖南省澧县平原地区为例

从广 义上说 ,河湖库 水系连 通是 以实 现水资 源 可持 续利 用 、 人 水 和谐 为 目标 , 以改善 水生 态环境 状 况、 提 高水 资 源统 筹 调配 能力 和抗 御 自然 灾 害能 力
的连通外 , 其他各河 流均只存在干支流的关系。
区内 主要 内湖 有北 民湖 、 宋 鲁胡 、 杨家湖 、 马 公 湖等 , 总水 面 面积 3 5 . 7 8 k m , 总 容积 3 . 5 7亿 i n 。在
为 重点 , 借 助 各种 人 工措 施 和 自然 水循 环 更 新能 力 规 划 区西 南 角有 艳 洲水 库 , 正 常水 位 4 0 . 2 8 m, 相应 等手 段 , 构建 蓄泄兼筹 、 丰 枯调剂 、 引排 自如 、 多源 互 库 容 0 . 5 7亿 m ,西北 角 有王 家 厂水 库 ,正常 水位 补、 生态健 康 的河河 湖库水 系连通 网络体系 【 l _ 。 8 2 . 6 m, 相应 库 容 2 . 0亿 m ; 北 面 有 赵 家峪 水 库 ( 中 但 对洞 庭 湖 区河 湖连 通 则 有它 的特 殊 定 义 , 历 型 ) , 设 计 水位 4 8 . 4 1 m, 总库 容 0 . 1 1 亿T n 3 。 区内人 工 史 的洞庭 湖 区本 是一 个天 然 的河 湖水 网 ,但 由于治 灌 排 渠 网 已基 本 形 成 , 有 主排灌于 渠 2 3条 , 总 长 洪 的需 要 , 挽 堤分 割成 垸 , 人 为截 断 了 大量 水 道 , 形 成 了成 千上万 的 内湖 、 哑 河和独立 水 系 。 同时在各 堤
【 关键词 】 平原地 区 河湖水 网连 通 河湖健康
l 概念 与问题
1 . 1 河 湖 水 网连 通 的 定 义
流、 涔水 、 澹 水 和松 滋河 中、 西支共 6条 , 境 内干 流河 长2 0 4 . 9 k m。 除涔水 、 澹水之 间, 涔澹与澧水 和北 民湖 、 宋鲁胡 , 以及 与澧 阳平原 的排灌渠系 , 已有局部 小规模

河湖水系连通工程概况及内容

河湖水系连通工程概况及内容

河湖水系连通工程概况及内容
河湖水系连通工程是指通过修建或改善水利设施,将不同河湖之间的水系连通起来,以达到统一调水、防洪抗旱、生态保护等综合管理目的的工程项目。

河湖水系连通工程的主要内容包括以下几个方面:
1. 河湖连通通道建设:通过挖掘运河、修建渠道、建设水闸等方式,实现不同河湖之间的水流互通。

这样可以有效调节水资源的分配,提高水资源利用效率。

2. 河湖跨流域调水:通过建设输水管道、修建水库等手段,实现不同流域之间的水资源调剂。

这样可以解决一些地区水资源短缺的问题,同时也有利于防洪和抗旱。

3. 河湖水质改善:通过加强水污染净化设施的建设,治理河湖水体污染,提高水质,保护生态环境。

4. 河湖生态修复与保护:通过河湖水系连通工程的实施,可以恢复和改善河湖的生态系统,保护珍稀濒危物种,促进生物多样性的保护。

5. 河湖防洪和抗旱:通过河湖水系连通工程,可以增加水体的储备容量,提高抗旱和防洪能力,减轻自然灾害对人民生命财产的损失。

河湖水系生态连通工程技术体系构建

河湖水系生态连通工程技术体系构建

河湖水系生态连通工程技术体系构建摘要:随着人们生活水平提高,对水资源需求提高。

目前,河湖水系是维系自然生态系统的重要组成部分,同时也是社会经济发展的重要支撑。

河湖水系生态连通工程技术是生态修复工程补短板的重要手段。

通过阐述河湖水系连通性的内涵,构建了基于三流四维生态模型的河湖水系生态连通工程技术体系,包括纵向连通工程技术、横向连通工程技术与垂向连通工程技术,并针对各连通维度具体阐述了各项工程技术。

河湖水系生态连通规划工程技术体系的构建,可为国家及水利行业开展河湖水系连通相关工作提供有力的技术支撑。

关键词:河湖水系;生态连通;生态系统;工程技术体系引言近几十年来,随着社会经济的发展,人类对水资源的开发利用率不断提高,同时对河湖水系的干扰也不断增强。

过度的开发、管理的缺失等一系列因素,使得河湖萎缩、洪涝灾害频繁、水资源短缺、供水保障率低、水污染严重、水生态退化等问题日益突出。

自然环境形势的严峻,供给与需求的不匹配,逐渐成为制约经济社会可持续发展的重大问题。

1河湖水系连通性的内涵连通性的概念起源于生态学,传统上将其定义为景观促进或阻碍资源斑块之间的运动程度。

2000年之后关于连通性的研究与探讨发展迅速,并涉及水文学、环境学与生态学多个学科。

根据连通性研究的对象与尺度,第47届宾汉姆顿地貌学研讨会将连通性分为水文连通性、沉积物连通性、地球化学连通性、河流连通性与景观连通性。

河湖水系连通性的概念起源于提出的“河流连续体”,其强调从源头到河口的生物因子受环境因子的变化所呈现出的梯度变化。

国外对于水系连通的研究主要是以流域水文循环角度来开展,将水文连通性定义为以水为媒介的物质、能量和生物体在水文循环要素内或要素之间的迁移或传播的能力。

国内主要从水资源利用、水生态保护等方面对河湖水系连通进行了研究,提出河湖水系连通是通过建设闸坝、水库或者通过其自身随着时间而改变原有形态的方式促成新的水力联系。

将河湖水系连通性定义为为维持流动水体的稳定及其相关的物质循环状况,维系、重塑或新建满足一定功能目标的水流连接通道。

科学认识河湖水系连通问题

科学认识河湖水系连通问题
前 沿
2 1 1 中国 水 利 01 .6
科 学 认识 河湖 水 系连通 问题
徐宗 学 。 博 庞
( 北京 师 范大 学水科 学研 究 院 ,1 0 7 , 京) 0 85 北
摘 要 : 年 . 湖 水 系 连 通 问题 受 到 了极 大 关 注 , 级 水 行 政 主 管 部 门对 河 湖 水 系连 通 的 理 论 问题 提 出 了迫 切 近 河 各
洪 区被 经济 社会 用地 所 挤 占 . 少 了 减
水系 空 间 。其 结果 是洪涝 灾 害不 断加 剧 。 自洪水 的威 胁成 为 经 济 社会 发 来
水 和谐 ” 的原 则 下 , 合 水 科 学 、 境 结 环 科 学 、 态 科 学 、 学 、 会 学 、 济 生 哲 社 经
收 稿 1期 :0 1 0 — 7 5 1 2 1 —6 0
防 洪 工程 、 资源 的统 一 调 配使 原 来 水 只 在 突发 洪 水 时连 为 一 体 的河 流 、 湖 泊 和 湿 地 成 为 互 为 连 通 的水 系 和 河 网 . 些 河 湖水 系 的连 通 为 当地 的经 这
济 社 会发 展 作 出 了 巨大 贡 献 。但 是 .
“ 人水 和 谐 ” 的治 水理 念 , 过 提 高 蓄 通 滞 洪 水 能力 、 资源 承载 能 力 和水 体 水 白净 能 力 , 决 “ 多 、 少 、 脏 ” 解 水 水 水 等 问题 。通 过 不 同水 体 的水 系 连通 , 可 以增 加 生物 多 样性 . 复 受 损水 体 的 恢 生 态功 能 。但 是 , 湖水 系 连 通 的 内 河 涵 是 什 么 、 何 连 通 、 键 技 术 和 技 如 关 术 体 系 等 都 是 亟 待 深 入 探 讨 的 重 要 问题 。要 以水循 环 理论 为依 据 , “ 在 人

河湖水系连通的特征分析

河湖水系连通的特征分析
摘 要 : 湖 水 系连 通 已经 成 为 国 家 江 河 治 理 的 重 大 需 求 , 相 关 的 理 论 和 技 术 尚 处 于 探 索 阶段 。根 据 新 形 势 下 河 但
保 障 国家 水安全 和提 高 生态文 明水平 的新要 求 , 讨论 了河 湖水 系连通 的概念 及 内涵 , 分析 了河湖 水 系连 通的 驱动
i hn .h w vrter n eh ooy rlt o te sbe tae s l u d repoa o .T e cn e ta d c n n C ia o ee h oy a d tc n lg e e t h u jc r tl n e x lrt n b o cp n o ’ ad i i
Ma u c i Xu Yu fn o C iu , ne g Ab ta t sr c :Esa l h n o v r a d lk s se tb i me t fr e n a e ytm itro n cin i f ge tsg i c n t te rv r ma a e n s i n ec n e t s o ra inf a t o h ie n g me t o i
n tt n f fv r n lk s se oai o e a d a e y tm itro n cin r d su s d n h p p r tkn te ain l o i nec n e t a e ic se i te a e, a ig h n t a wae s ft o o tr aey a d te e e o c lgc l cvl ain it u1 o sd rto n e h n w i ain h r ig fcos c n n h lv l f e oo ia iii t no f1 z o c n ieain u d r t e e st to .T e d vn a tr. o — u i si e tee ns n nec n e td mo e frv r a d lk y tm n ec n e t n r x mie n rmay t u n lme t a d itro n ce d s o ie n a e s se itr o n ci ae e a n d a d a p i r t o ca sfc t n s se i ul t a l b h eee c o u te td e . l si ai y tm s b i twi e te rfrn e fr frh r su is i o th l K e r s ie n a e s se y wo d :rv r a d lk ytm;itro n cin ls ic t n sse n ec n e to ;c 形 成 了新 的水 网 体 系 ,河 湖 水

河湖水系连通对水生态的影响分析

河湖水系连通对水生态的影响分析

Water Conservancy & Hydropower︱82︱2016年09期河湖水系连通对水生态的影响分析朱 琴 张彦君浙江省水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310002摘要:河湖水系连通是改善生态环境的主要措施之一。

现阶段关于河湖水系连通的研究尚未深入开展,实践经验方面亟待整理总结。

本文介绍了河湖水系连通的概念和分类,归纳整理了从古至今国内外在河湖水系连通工程上的应用,总结了河湖水系连通对水生态造成的生态效益及负面影响,借此推进对此类研究的深入发展。

关键词:河湖水系;水系连通;水生态;影响中图分类号:TV212.5+2 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)09-0082-02引言人类社会的发展过程中,需要不断地对自然进行开发和改造,水生态系统的变化受到自然和人类的双重影响。

而近一百年来,人类活动导致的变化已经远远超出了自然力量引起的变化,而且,这种变化往往是负面的、不可逆转的。

目前来讲我国流域水系连通性总体较好,但不排除局部地区连通性较差,新建连通工程对生态环境造成了一定程度的影响,需要采取相关措施来平衡两者关系。

1 河湖水系连通性的概念和分类近年来,基于不同水系结构下的河湖连通研究逐渐兴起,其中,对连通性的理解、表达、定量化以及水文过程的作用等几项是普遍关注的热点。

但严格来讲,关于河湖水系连通的定义尚无定稿。

李宗礼、李原园 [1]对河湖水系连通的概念做了相关定义,是目前我国对河湖水系连通普遍认同的定义。

即以实现水资源可持续利用、人水和谐为最终目标,以提高水资源配置能力、改善河湖生态环境、增强水旱灾害防御能力为重点任务,通过水库、闸站、泵站、渠道等必要的水利工程,恢复和建立河流、湖泊、湿地等水体之间的水力联系,形成引排顺畅、蓄泄得当、丰枯调剂、多源互补、可调可控的江河湖库水网络体系。

李宗礼、郝秀平[2]等对河湖水系连通的分类体系进行了研究。

根据河湖水系之间的关系,可将连通类别分为恢复型和新建型。

河湖水系连通影响评价指标体系研究Ⅱ——“引江济太”调水影响评价

河湖水系连通影响评价指标体系研究Ⅱ——“引江济太”调水影响评价

河湖水系连通影响评价指标体系研究Ⅱ——“引江济太”调水影响评价冯顺新;姜莉萍;冯时【摘要】“引江济太”调水是通过河湖水系连通改善太湖流域水资源配置、修复太湖流域水环境、保障太湖流域用水安全的典型案例,调水的影响为社会广泛关注.本文以“引江济太”调水为例,对所建立的“河湖水系连通影响评价指标体系”及评价方法进行了应用,对其适用性进行了检验.结果表明,指标体系具有较好的适应性,基本能反映和评价河湖水系连通的主要影响;“引江济太”调水的影响较为正面,影响主要表现在改善城镇供水保证率、补给深层地下水、改善水质和景观等方面;由于“引江济太”调水仅为长江和太湖流域之间连通的一部分,调水对经济、社会、生态环境的综合影响总的来说较小.【期刊名称】《中国水利水电科学研究院学报》【年(卷),期】2015(013)001【总页数】8页(P20-27)【关键词】河湖水系连通;影响;评价指标体系;引江济太【作者】冯顺新;姜莉萍;冯时【作者单位】中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京 100038;中国水利水电科学研究院国家水电可持续发展研究中心,北京 100038;中国水利水电科学研究院国际合作处,北京100038【正文语种】中文【中图分类】TV213.4本文是“河湖水系连通影响评价指标体系研究Ⅰ——指标体系及评价方法”[1]一文的后续研究,对文中提出的评价河湖水系连通影响的指标体系及评价方法通过案例应用进行检验。

“引江济太”调水是长江和太湖流域之间的连通,其影响及对影响的评价为人们所广泛关注,以之为典型开展案例研究,对所建立的指标体系及评价方法的适用性有较好的检验效果。

此外,“引江济太”调水在对河湖水系连通的代表性方面也有典型性。

由于历史上尤其是建国以来大规模的水利建设,很多河湖水系间已经形成了一定程度的水力联系(或者说“连通”),新的河湖水系连通工程往往是在河湖水系间已有的连通的基础上开展的,“引江济太”调水就是典型例子。

河湖水系连通功能及适应性

河湖水系连通功能及适应性

程 为 例 ,分 析 了 河 湖 水 系 连 通 的 适 应 性 条 件 ,可 为 河 湖 水 系 连 通 深 入 的 研 究 提 供 参 考 。
关 键 词 :河 湖 水 系 连 通 ;连 通 功 能 ;适 应 性 ;判 别 指 标
中 图 分 类 号 :TV213.4
文 献 标 志 码 :A
受地形和气 候 的 影 响,我 国 的 水 资 源 分 布 很 不 均 匀 ,水 资 源 格 局 与 经 济 社 会 格 局 不 相 匹 配 ,部 分地区出现严重的水环境污染和水生态危机。目 前 ,我 国 水 资 源 形 势 不 容 乐 观 ,不 仅 制 约 部 分 地 区 经 济 社 会 发 展 ,威 胁 人 民 生 命 财 产 ,同 时 也 影 响 自 然生态系统。基于此,2010 年 全 国 水 利 规 划 计 划 工 作 会 议 上 ,提 出 “河 湖 连 通 是 提 高 水 资 源 配 置 能 力的重要途径”,强 调 要 “构 建 引 得 进、蓄 得 住、排 得 出 、可 调 控 的 河 湖 水 网 体 系 ,根 据 丰 枯 变 化 调 水 引流,实 现 水 量 优 化 配 置,提 高 供 水 的 可 靠 性,增 强防洪保安能力,改善生态环境”[1]。河湖水 系 连 通作为一个新形 势 下 的 治 水 方 略,已 受 到 高 度 重 视 ,虽 实 践 工 程 众 多 ,但 相 关 理 论 研 究 仍 处 于 探 索 阶段 。 [2] 鉴此,本 文 基 于 国 内 外 河 湖 水 系 连 通 案 例 分 析 ,探 讨 了 河 湖 水 系 连 通 的 功 能 作 用 ,分 析 其 适应性条件,并以 大 伙 房 水 库 输 水 工 程 为 例 进 行 适应性分析。
图 1 河 湖 水 系 连 通 的 功 能 体 系 Fig.1 Function system of Interconnected

太湖河湖水系连通需求评价初探

太湖河湖水系连通需求评价初探
. , . L a k e S c i . ( 湖 泊科 学) , 2 0 1 3 , 2 5 ( 3 ) : 3 2 4 - 3 2 9
h t t p : #w w w . j l a k e s . o r g . E — m a i l : j l a k e s @n i g l a s . a c . c a
要 :水 系 连 通需 求 分 析 是 河 湖 水 系 连 通 战 略研 究 的重 要 内容 . 水 系连通需求指人类社 会经济发展对水 资源调配 、 防
洪排涝 、 改善生态环境等方面的需求及对河湖水系健康的维护, 它源于水 系能够 提供各种水生态 系统服务功能 的生态学 特性 . 通 过分析水 系连通需求 、 水生态系统 服务功能和水 系连通工程之 间的 内在关 系 , 认为水 系连通需求 评价可转化 为
Ab s t r a c t :Ri v e r ・ l a k e s y s t e m i n t e r c o n n e c t i o n d e ma n d i s o n e o f t h e k e y e l e me n t s a mo n g t h e r e s e a r c h o f i r v e r - l a k e s y s t e m i n t e r c o n — n e c t i o n s t r a t e g y .I t r e f l e c t s t h e d e ma n d o f t h e s o c i a l - e c o n o mi c d e v e l o p me n t o n wa t e r d i v e r s i o n,f lo o d r e g u l a t i o n,e c o - e n v i r o n me n t i mp r o v e me n t a n d t h e ma i n t e n a nc e o f t h e h e a l t h o f i r v e r — l a k e s y s t e m.I t i s b a s e d o n t h e i n h e r e n t e c o l o g i c l a p r o p e r t i e s t h a t a d r a i n a g e s y s t e m c a n p r o v i d e v a io r u s wa t e r e c o s y s t e m s e r v i c e s t o a i f v e r — l a k e s y s t e m.S i n c e t h e iv f e r s y s t e m ,r i v e r s y s t e m i n t e r e o n n e e t i o n d e — ma n d,t h e wa t e r e c o s y s t e m s e r v i c e s,a n d iv f e r s y s t e m i n t c r c o n n e c t i o n e n g i n e e i r n g a r e c l o s e l y i n t e r c o n n e c t e d,t h e me t h o d s wh i c h h a v e b e e n a d e q u a t e l y s t u d i e d f o r a s s e s s i n g t h e wa t e r e c o s y s t e m s e vi r c e s c a n b e a p p l i e d t o t h e a s s e s s me n t o f i r v e r s y s t e m i n t e r c o n — n e c t i o n d e ma n d .S o me t h o d o l o g i e s f o r e v a l u a t i o n o f i r v e r s y s t e m i n t e r c o n n e e t i o n d e ma n d a r e e s t a b l i s h e d b y a p p l y i n g t h e wa t e r e q u i v a l e n t me t h o d .W i t h a l o n g h i s t o i r c l a p r a c t i c e s o f iv f e r s y s t e m i n t e r e o n n e c t i o n i n L a k e T a i h u wa t e r s h e d,wh i c h i s a t y p i c a l a n d e me r g e n t l f o o d p l a i n iv f e r n e t wo r k a r e a i n e a s t e r n C h i n a,d e ma n d i n g o n L a k e Ta i h u i r v e r s y s t e m i n t e r c o n n e c t i o n i s a s s e s s e d i n t h i s

河湖连通

河湖连通

河湖水系连通作为国家新时期的一个治水方略被提出.与世界大多数国家相比,我国面临的形势更为严峻。

人多水少、水资源时空分布不均的基本国情和基本水情仍将长期存在; 水资源配置能力整体偏低、水资源利用率不高、生产力布局和水土资源不相匹配的问题亟待解决[22010 年1 月,水利部陈雷部长在全国水利规划计划工作会议提出“河湖连通是提高水资源配置能力的重要途径:河湖连通提出的大背景从水循环机理上探讨河湖水系连通问题,揭示河湖水系连通战略所遵循的水循环规律河流是在长条形洼地中靠重力作用自动流动的水体,是一种更新较快的水体。

河流最为重要的特性在于其流动性和连续性,是自然界能量与物质守恒定律在河流水体运动中的体现。

河流的流动性、连续性以及可再生性,共同营造和影响着与其相适应的生态与环境系统,并使河流水体成为一种最为宝贵的可重复利用的淡水资源维持河流健康存在;首先,要确保其流动性。

其次,要确保其连续性。

湖泊是在较宽阔洼地中存在的水体,是一种水量交换相对缓慢的水体。

,它既可以成为河流的源头( 即河源) ,也可以成为河流的终点( 即河口) 。

因此,湖泊能够成为连接不同河流水体的“接头”( 或“连接器”) 。

湖泊可以与河流保持相对独立,或者季节性独立存在。

湖泊与湖泊之间可通过河流连接或直接连接。

湖泊水域面积宽阔,具有相对大的容积,湖泊的作用:能够有效地调蓄洪水,吸纳洪峰流量,坦化洪水过程; 通过将动能转化为势能( 湖面升高) 缓解洪水破坏力和向下游传播时间,,湖泊滞蓄水能力也能有效调节区域降水在时空分布上的不均匀性,起到“蓄水器”作用,实现蓄滞得当、丰枯调剂。

湖泊开发利用更重要的是发挥其在水系中的“连接器”、“转换器”和“蓄水器”作用,发挥其湿地综合生态效应,而不是加快湖泊水体的消耗或排出水系连通性本质上是受流域( 区域) 水循环背景条件和过程影响,由水系的结构形式( 如树枝状水系、网状水系等) 和水系特征参数( 如河网密度、湖泊率等) 所决定的。

河湖水系连通功能的体系构建措施浅析

河湖水系连通功能的体系构建措施浅析

河湖水系连通功能的体系构建措施浅析1、水系功能在地球引力与太阳辐射下,水在地球的水圈中不停的运转构成了海、陆、空的水循环。

它把各种的水体连接一起,使其各类水体长期的存在。

连通的河、湖水系不仅是水循环的通道,同时水循环也给予了河、湖水系的自然功能[1]。

总的来说,河、湖水系的水在不断的流动和转化,也在地球引力的作用下,通过河道向干流和大海等流动,其中也有水沙等的搬运与能量的传递。

河床形态在水沙作用的影响下不断的自我调整使水体中的污染物的浓度降低起到了水体的自净作用。

同时水中的物种运输与转移,是河流生态稳定的保障。

此研究查阅相关的文献和研究成果综述如下,河、湖水系连通的水系作用包括水资源储载、物质能量传递、河床地貌的塑造和生态维系。

1.1 水资源储载众所周知,水资源载体是河湖水系。

它不仅储备了水资源,同时也实现了水资源的运输。

地表水主要是以水库蓄水、湖泊、河道径流等形式存在着。

河、湖水系是水资源循环的地表水的重要通道。

液态的水在径流中通过入渗、汇集等输送到河流、海洋、内陆湖使得不同地区的水资源得到调配。

不停息的水循环给予了河、湖水系的水源、水动力并使之成为水资源输运的载体。

水资源的储载功能是河、湖水系的本质功能,也是河、湖水系其他的功能得以实现的前提条件。

1.2 物质能量的传递流域水循环、能量的平衡依靠河、湖水系来维持。

它实现了水资源储载,同时也传递了物质能量;它是信息、能量、物质在陆地、水生态系统之间传递的重要通道。

物质输送主要有生物物质、固体物质、溶解物质之间的输送。

河、湖水系间的能量主要有以下三个方面。

一为河流物质的输送提供了能量。

二为水体和固体边界间的作用提供了能量。

三水循环的过程中动能、势能为人类提供了水能资源。

1.3 河床、地貌的塑造自然条件下河流的作用主要指地球表面的地貌作用。

水流的能量是地貌改造、物质输送能量需求。

河、湖水系在水循环中不停的运动形成水动力。

河、湖水系通过水流的侵蚀从而改变周边的地表岩石层。

河湖水系连通重大战略研究 论文综述

河湖水系连通重大战略研究 论文综述

河湖水系连通重大战略研究
论文综述
2009

10
月,水利部部长陈雷在全国水利发展“十二五”规
划编制工作会议上提出河湖水系连通;
2010

1
月,陈雷在全国水
利规划计划工作会议上指出,
“河湖连通是提高水资源配置能力的重
要途径”

12
月,在全国水利工作会议上陈雷提出,
“加快河湖水系
连通工程建设,构建引得进、蓄得住、排得出、可调控的河湖水网体系”。

2011
年中央
1
号文件提出,
“完善优化水资源战略配置格局,
在保护生态前提下,尽快建设一批骨干水源工程和河湖水系连通工程,提高水资源调控水平和供水保障能力”。

浅析河湖水系连通功能体系构建

浅析河湖水系连通功能体系构建

浅析河湖水系连通功能体系构建作者:阎苗渊来源:《建筑工程技术与设计》2015年第10期【摘要】河、湖水系是水资源形成、水循环的载体,也是环境、流域生态的组成部分;它是人类生存的空间支撑,也是区域经济和社会发展的基础。

以往人们把较多的注意力给予其社会功能,无目的开发、利用河流和湖泊,虽然河、湖水系的相互连通在社会、经济方面得以发现,但其周边的生态环境却遭到了破坏。

人们对河、湖水系认识越深入就越多的关注河、湖水系的自然角度功能。

此研究从自然和社会方面分析河、湖水系之间的连通功能。

【关键词】河湖水系连通;水循环;水系功能;体系构建1、水系功能在地球引力与太阳辐射下,水在地球的水圈中不停的运转构成了海、陆、空的水循环。

它把各种的水体连接一起,使其各类水体长期的存在。

连通的河、湖水系不仅是水循环的通道,同时水循环也给予了河、湖水系的自然功能[1]。

总的来说,河、湖水系的水在不断的流动和转化,也在地球引力的作用下,通过河道向干流和大海等流动,其中也有水沙等的搬运与能量的传递。

河床形态在水沙作用的影响下不断的自我调整使水体中的污染物的浓度降低起到了水体的自净作用。

同时水中的物种运输与转移,是河流生态稳定的保障。

此研究查阅相关的文献和研究成果综述如下,河、湖水系连通的水系作用包括水资源储载、物质能量传递、河床地貌的塑造和生态维系。

1.1 水资源储载众所周知,水资源载体是河湖水系。

它不仅储备了水资源,同时也实现了水资源的运输。

地表水主要是以水库蓄水、湖泊、河道径流等形式存在着。

河、湖水系是水资源循环的地表水的重要通道。

液态的水在径流中通过入渗、汇集等输送到河流、海洋、内陆湖使得不同地区的水资源得到调配。

不停息的水循环给予了河、湖水系的水源、水动力并使之成为水资源输运的载体。

水资源的储载功能是河、湖水系的本质功能,也是河、湖水系其他的功能得以实现的前提条件。

1.2 物质能量的传递流域水循环、能量的平衡依靠河、湖水系来维持。

河湖水系连通的和谐问题及相关性分析

河湖水系连通的和谐问题及相关性分析

开发研究河湖水系连通的和谐问题及相关性分析邵新卓(沈阳工学院,辽宁抚顺113122)摘要:目前,在河湖水系连通中存在许多问题,且问题多为和谐问题。

为了解决这一问题,有关人员决定要将和谐论引入。

通过这一理论的作用,进一步明确水系问题,并从和谐的角度出发,为河湖水系连通问题的解决,提供新方法。

关键词:河湖水系连通;和谐论;和谐问题;相关性分析对于我国来讲,整体水资源比较丰富,但是又存在着资源分布不均的问题。

尤其是不同区域之间,水资源悬殊很大,对当地的经济发展带来了一定的麻烦。

为此,进行河湖水系连通工程,是一件很重要的事情。

接下来将针对河湖水系连通的和谐问题进行讨论。

1河湖水系连通中的和谐问题对于河湖来讲,其中可以使用的水资源很有限;对于污染物的容纳能力也有一定的限制;同时其所承担的经济社会规模也是一定的。

因发展观念的不同,也会带来各种各样的矛盾,比如在人与水之间、在经济与水之间、甚至在水与水之间都存在着矛盾。

对于这些矛盾,首先,要解决调水问题;其次,要改善水资源承载能力;之后,要尽可能提高防御洪涝灾害的能力;最终达到人与水和谐共处的局面。

而这些目标的实现,都需要进一步探索河湖水系的连通关系。

基于此,在处理水系矛盾问题时,要充分发挥和谐论的作用,达到经济与水环境的协调,使二者呈现相互促进的作用,进而构建良好的生态环境,实现人与水和谐共生。

而关于其间存在的问题,可以从下述角度进行分析。

1.1基于促进人水和谐观念有关于水资源供需不合理所造成的影响,最重要的一点就是,人们会因为自身需要而加大开发力度,会对水生态造成很大的影响,还会带来水系污染问题。

关于这一态势,建设河湖水系连通工程是必不可少的。

一是对于人水关系来讲,可以起到一定的改善作用;二是对于水系统而言,有利于改善其自净能力;三是对于河湖健康,也有一定的积极意义。

但在实际的施工中,总会因各种因素对水生态带来一定的破坏。

为此,对于河湖连通水系的实现带来了新的问题。

关于开展河湖连通研究有关问题的探讨

关于开展河湖连通研究有关问题的探讨

网密布 , 湖泊众 多。纵横交错 的河湖水
系 不 仅 支 撑 和 促 进 了 我 国 经 济 社 会 的
作者 简 介 : 传 利 。 长 。 授 级 高级 工 程师 。 唐 局 教
境 承 载 能 力 、 有 开 发 密 度 、 区 发 展 现 地 潜 力 .把 国 土 空 间 划 分 为 优 化 开 发 、 重
1 . 开展 河 湖连 通 研 究 , 满足 是 当 前和 今后 我 国 经济 社 会 又好 又
2开展 河湖 连通 研究 , . 是确 保
对新 时期治 水思 路 的进 一步 丰富与发
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我 国防 洪安 全 、 水 安 全 、 供 粮食 安
全和生 态安 全的 需要
响 . 州 粮 食 供 需 和 市场 形 势 卜分 复 我
此 .有 必要及 早研 究制 定适 应
和 减 缓 气 候 变 化 对 我 国水 资 源 影 响 的 战 略措 施 . 别 要 研 究 针 对 极 端 气 象 事 特 件 的有 效 适 应 措 施 , 高 我 罔应 埘 复 杂 提 条 件 下 抵 御 自然 灾 害 、 障 水 资 源 可 持 保
源 的需 求 . . 从 生 态 安 全 看 ,为 满 足 经 济 社 会
眼 长 远 . 科 学 发 展 观 为 指 导 . 统 总 以 系 结 历 史 规 律 , 刻 剖 析 现 状 问 题 , 确 深 准 把 握 未 来 趋 势 ,在 新 的 时代 背 景 罩 F, 新 审 视 河 湖 水 系 中 的人 水 关 系 , 塑 人 重
左彳 岸 、 T 调水 与受水 、 传统水源 外 调水源 、新建 T程与已建T程等等诸多
层 级 、 ¨ 、 业 、 域 和 日标 等 的 矛盾 部 行

韩城市河湖库水系连通的规划研究

韩城市河湖库水系连通的规划研究

韩城市河湖库水系连通的规划研究摘要:韩城市从可持续发展和水安全、水生态安全的战略高度出发,改变传统的治水思路,从传统的刚性治水向现代柔性治水转变,实施河湖库连通工程,从时间和空间上对水资源进行重新分配,以确保韩城市水安全,满足生态文明建设水需求。

关键词:水系连通;柔性治水;生态功能;水文化1 引言近年,陕西积极探索从传统的刚性治水向现代柔性治水转变,力求人水和谐,注重水利工程的功能性、生态性、文化性、系统性理念,使水网相连、水系相通、水脉相承的柔性治水之道在陕西快速推进[1]。

本文从保障韩城市可持续发展和水安全、水生态安全的战略高度出发,突出水生态文明建设主线,通过查清韩城市水资源禀赋,改变传统的治水思路,依托天然,仰仗人工,重在调蓄,利在沟通,实施河湖库连通工程,从时间和空间上对水资源进行重新分配,以确保韩城市水安全,满足生态文明建设水需求。

2 水系概况韩城境内河流较多,多为黄河的一级支流,流程短、水量小,流向一般由西向东或由西北向东南而注入黄河。

境内流域面积在10km2以上的河流共有46条,50 km2以上的河流有7条,100 km2以上的河流有4条 (分别为澽河、芝水、盘河、凿开河)。

黄河一级支流有6条,自南向北分别为:澽水、泌水、盘河、白矾河、凿开河、埝庄河,均属季节性河流,另有二级支流六条,全区河流总长313.7km。

黄河干流由市东通过,境内流程65km。

1)黄河:黄河自北而南于独泉乡康家岭东侧的老洼坳入境,流经禹门到龙亭镇姚家庄村南出境,全长65km。

黄河龙门以上控制流域面积49.76万km2,多年平均径流量320亿m3。

1956年~2000年龙门站实测多年平均径流量272.5亿m3,多年平均含沙量为32.4kg/m3,年均输沙量达10.6亿t。

2)澽水:发源于黄龙县大岭南麓高头川的北九沟,于薛峰乡上景峰村后入韩境,由东南流向转为东北流向。

在赵廉坟处汇入柏峪川水,其后又恢复东南流向。

河湖水系连通工程设计方案

河湖水系连通工程设计方案

河湖水系连通工程设计方案一、项目背景随着我国经济社会的快速发展,水资源短缺、水环境污染和水生态破坏等问题日益严重。

为了改善河湖生态环境,提高水资源利用效率,加强防洪减灾能力,制定本河湖水系连通工程设计方案。

二、项目目标1. 改善河湖生态环境,促进水生态系统恢复与保护;2. 提高水资源配置效率,满足区域经济社会发展需求;3. 增强防洪减灾能力,降低自然灾害风险;4. 促进物质流、物种流和信息流的畅通流动,实现河湖健康生命。

三、工程规模与范围1. 工程规模:全长68.22公里,包括北运河与永定河连通工程和南水北调廊涿干渠分水口工程;2. 工程范围:天津市、廊坊市现有河渠清淤改造,以及河北省南水北调配套工程固安支线、廊涿干渠增设永定河分水口。

四、工程设计1. 北运河与永定河连通工程:(1)自天津市武清区秦营干渠渠首出发,流经天津市武清区秦营干渠、龙凤河、凤港引渠、凉水支河、凤河西支(天津市境内称凤河西支,为廊坊市凤河下游);(2)廊坊市境内引水线路全长最大设计引水流量为6米3/秒。

2. 南水北调廊涿干渠分水口工程:(1)在河北省南水北调配套工程廊涿干渠增设琥珀营分水口及固安支线分水口;(2)两处分水口最大补水能力共计1米3/秒;(3)通过改造现有泄水井相机向永定河生态补水。

五、工程效益1. 生态环境效益:通过河湖水系连通工程,改善河湖生态环境,促进水生态系统恢复与保护;2. 社会经济效益:提高水资源配置效率,满足区域经济社会发展需求;3. 防洪减灾效益:增强防洪减灾能力,降低自然灾害风险;4. 促进物质流、物种流和信息流的畅通流动,实现河湖健康生命。

六、工程实施与保障1. 政策支持:积极争取国家及地方政府政策支持,确保工程顺利实施;2. 资金保障:多渠道筹集资金,确保工程投资需求;3. 技术支持:引进国内外先进技术,提高工程设计水平和建设质量;4. 监督管理:建立健全工程监督管理机制,确保工程安全、环保和质量。

太湖河湖水系连通需求评价初探

太湖河湖水系连通需求评价初探

太湖河湖水系连通需求评价初探徐慧;雷一帆;范颖骅;吕多智【摘要】水系连通需求分析是河湖水系连通战略研究的重要内容.水系连通需求指人类社会经济发展对水资源调配、防洪排涝、改善生态环境等方面的需求及对河湖水系健康的维护,它源于水系能够提供各种水生态系统服务功能的生态学特性.通过分析水系连通需求、水生态系统服务功能和水系连通工程之间的内在关系,认为水系连通需求评价可转化为对水生态系统服务功能的评价.运用水当量评价方法,建立了河湖水系连通需求评价的方法体系,并以河网地区的典型代表——太湖为例,定量评价了太湖在水资源调配、调蓄洪水、水环境净化和维持生境等方面的连通需求.结果表明,太湖水系年均连通需求最大的是净化入湖废污水需水量,其次为水资源调配需水量,而太湖调蓄洪水的需求减少;湖水自身净化需水量较大,且为一次性需水.水环境净化的需求需要通过降低污染物入湖量,进行湖泊生态修复等主要措施以及引清水增加环境容量这一辅助连通措施共同完成.水系连通需求的定量评价可为水系连通战略及工程的规划设计提供理论基础.【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2013(025)003【总页数】6页(P324-329)【关键词】水系连通需求;水生态系统服务功能;水当量法;太湖【作者】徐慧;雷一帆;范颖骅;吕多智【作者单位】河海大学水文水资源学院,南京210098;河海大学水文水资源学院,南京210098;河海大学水文水资源学院,南京210098;河海大学水文水资源学院,南京210098【正文语种】中文我国河湖水系连通的生产实践经验丰富,就连通的目标来看,目前正经历着从满足水资源调配、防洪抗旱到修复和改善水生态环境的提升.针对我国当前面临的一系列水资源问题和挑战,水利部提出了河湖水系连通战略.随后,一些学者分别对水系连通的定义、特征、构成要素、研究框架、理论以及面临的问题与挑战等进行了探讨[1-3].根据水系连通战略目标,河湖水系连通的重点任务是通过必要的水工程,建立水体之间的水力联系,提高水资源统筹调配能力,改善河湖生态环境,增强抵御水旱灾害能力,实现水资源可持续利用、人水和谐[1].同时,水系连通的负面影响也受到了关注,如夏军等提出了河湖连通对生态环境带来的5方面的负面影响[4];对三峡工程全面竣工正常运行后的预评估认为,三峡工程对河流生态系统服务功能存在防洪、发电、旅游、减少有害气体排放等6 项正面影响和库区污染、泥沙淤积、水库淹没、对生物的影响和对河流生态系统的占据5 项负面影响[5].尽管水系连通工程存在一定的负面影响,但在社会经济高速发展的形势下,仍需要进一步发挥水系连通对社会经济发展的基础支撑作用和改善人水关系的纽带作用.太湖流域是典型的平原河网地区,水系连通实践由来已久.该流域经济发达,城市化、工业化水平高,经济社会发展对防洪安全、供水安全和生态安全的要求越来越高.实施河湖水系连通对于提高流域及区域水资源配置能力、防洪排涝能力、修复水生态、改善水环境都具有重要意义.自然形成的江河湖水系经过长期的水利建设与管理已经演变成“自然-人工”复合水系,水系连通格局不断被改造,水系功能也发生了从传统的供水、防洪、除涝、抗旱、航运到当前的生态环境、人水和谐乃至水文化等人水格局关系的转变,这种演变反映了不同时期不同区域对水系功能及连通的不同需求,使得水系连通实践表现出时空演变的特征.水系连通需求是河网地区水系连通的关键问题之一[6],而目前关于水系连通需求分析的研究成果还不多见.本文在分析探讨水系连通工程、水系连通需求以及水生态服务功能三者相互关系的基础上,结合河湖水系连通的战略目标和实践的要求,归纳了水系连通需求的内涵,参照水生态系统服务功能的评价方法,建立了水系连通需求评价的方法体系,并以太湖为典型区,评价了太湖水系的连通需求,为太湖水系连通实践提供理论参考.1 水系连通需求评价方法根据水系连通战略目标,水系连通需求是指人类社会经济发展对水资源供给、防洪排涝、改善生态环境等方面的需求及对河湖水系健康的维护.无论是自然水系还是自然-人工复合水系都具有一定的功能,这种功能来源于水系所固有的发挥生态系统服务功能的生态学特性.水生态系统服务功能是指水生态系统及其生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,分为提供产品、调节功能、文化功能和生命支持功能4 大类[7].水生态系统服务功能同时考虑了生态系统对自然与人类两方面的作用,有社会经济服务功能和自然生态服务功能之分[8].水系连通工程的建设也大多是围绕这两大类功能进行的.因此,水生态系统服务功能是水系连通需求的基础,水系连通需求本质上是不同利益主体对水生态服务功能的需求,其驱动力为社会经济的发展和对自然水系的保护意识的不断提高,水系连通需求本身具有时空演变特征.水系连通工程是实现连通需求的重要途径和措施.人类通过建设各种水系连通工程促使水生态系统服务功能发生变化,满足各方面的需要.水利发展的历程就是人类通过各种水利工程改变水生态系统服务供应水平的过程.水系连通需求、连通工程和水生态系统服务功能相互关系见图1.图1 水系连通需求、水系连通工程和水生态服务功能相互关系Fig.1 Relationship between water interconnection demand,project and water services水系连通水平的发展程度受自然、社会、经济和技术水平的约束,也受水系连通需求的调节.随着社会经济的发展,水系连通工程的技术水平得到了前所未有的提高,人类对自然水系的改造和调控能力随之大幅度提升.在技术、资金条件允许的情况下,水系连通水平提高到什么程度取决于水系连通需求的大小,水系连通需求的大小又取决于人类及自然对水生态系统服务功能需求的大小,例如对水资源的时空调配需求与能力.目前水生态服务功能的评价方法相对比较成熟.鉴于水系连通需求与水生态系统服务功能的密切关系,采用水生态服务功能的评价方法对水系连通需求进行评价.水生态系统服务功能评价方法主要有物质量法、价值量法和当量法[9-10].物质量法和价值量法从生态系统所能提供给人类的生态服务价值进行度量,物质量评价方法能够反映出生态系统所提供的不同服务功能,但各种服务功能之间难以统一成一个综合指标,而价值量评价方法侧重反映生态系统服务的总体稀缺性,进而反映人类对生态系统服务的支付意愿,其结果存在主观性.水当量法是将人类对水生态系统的各类服务功能的占用折算成一个具有生态学意义的水量指标,指在现有技术水平下,特定人口规模生存和发展所需要的水资源供应、水环境净化、水生境维持、水安全调蓄以及水文化景观等功能的水的体积.其特点是把各种功能统一到水的体积上来,具有统一的量纲,使其可定量评价,并具有可比性.综合考虑物质量、价值量和水当量法等评价方法的特点,本文采用当量法评价水系连通需求的大小.基于水当量法的水系连通需求的计算公式为:式中,EL t为t 时刻的水系连通需求(m3),Eit为t 时刻i 类水生态系统服务功能需求(m3),Ei0为水系现状连通条件下提供的i 类生态服务功能(m3).Ei0表示当t=0 时,即现状水平年的需求,否则,表示未来某一t 时刻的需求.2 太湖水系连通需求评价太湖流域北依长江,太湖居中,江河湖相连,水系沟通,依存关系密切.随着城镇化、工业化进程加快,太湖流域水生态环境问题日益突出.目前,太湖流域十一项综合治理骨干工程已全面建成,初步形成北向长江引排、东出黄浦江供排、南排杭州湾并且利用太湖调蓄的防洪与水资源调控工程体系,同时也为提高流域和区域水资源承载能力、通过水利工程调控改善流域水生态环境创造了工程条件.太湖是大型浅水湖泊,环太湖出入河流有228 条,其中太湖北部直湖港以东至南部吴溇港以东河道以出湖为主,主要有望虞河、太浦河和胥江等;直湖港以西至吴溇港以西以入湖为主,主要入湖河道有长兜港、长兴港、太滆运河、漕桥河、烧香港、太浦港等.太湖位于流域中心,是重要的淡水资源,是周边大中城市重要的供水水源地.此外,太湖还具有防洪排涝、改善水环境、修复水生态以及旅游等功能.根据太湖所承担的主要社会经济和生态功能,太湖水系连通需求主要从水资源调配、洪水调蓄、改善水环境、提供水生生物栖息地等方面进行评价.2.1 水资源调配需求根据流域相关规划,在强化节约、有效保护的基础上合理开源,进一步扩大引江能力,充分利用太湖调蓄能力,提高太湖向下游及周边地区供水能力,形成以太湖、望虞河、太浦河及新孟河为重点,流域、区域和城市3 个层次相协调的配置格局,增强江河湖水系连通.现状工况下,基准年出湖和入湖水量多年平均值分别为8.2×109和8.7×109 m3;2030年,出湖和入湖水量均进一步增加,多年平均值分别为1.04×1010 m3 和1.17×108 m3.因此,为满足太湖及其下游地区的供水需求,多年平均出入湖水量分别需增加22×108 m3 和30×108 m3,另有约8×108 m3的生产、生活取用水.增加的水资源调配需求通过规划骨干河湖水系连通工程,增加环太湖河道的出入湖水量,促进水体流动,增强太湖的供水服务功能.2.2 调蓄水需求太湖是流域防洪的重要调蓄湖泊,太湖洪水的安全蓄泄是流域防洪安全的关键.经过多年水利基本建设,太湖流域已初步形成以治太骨干工程为主体的流域防洪工程体系,防洪除涝能力得到较大提高.但随着流域经济社会持续快速发展,太湖面临着更高的防洪排涝安全连通需求,根据太湖流域防洪规划,以水体调蓄或输水能力的变化值表示对太湖调蓄洪水的需求.91年型洪水降雨相对集中在上游地区,下游雨量相对较小,现状工况太湖洪水调蓄水量占总水量的60%;规划方案太湖洪水调蓄水量占总水量的45%.99年型洪水降雨集中在下游,洪水下泄难度较大,现状工况太湖洪水蓄量占总水量的87%,太湖调蓄任务繁重;规划方案太湖洪水调蓄水量占总水量的72%.在不同雨型、规划条件下,太湖调蓄洪水量比现状工况条件下减少了7.2×108 ~10.7×108 m3/a,减幅达15% ~27%.可以看出,与现状工况相比,规划方案减小了太湖调蓄洪水的压力,而下泄能力需要有较大幅度的提高,才能减轻太湖调蓄洪水压力.下泄能力增加主要通过水系连通工程增加洪水的外排能力,减少造峰期太湖的蓄洪水量来实现,即太湖调蓄洪水量的减少需要通过水系连通工程来增加洪水的输出.2.3 水环境净化需求以太湖水功能区确定的水质目标为标准,计算将水体净化到目标水质所需的水量作为水环境净化需水量.总磷和总氮是防治湖泊富营养化的主要控制指标,其中总磷虽然是关键性控制指标,但由于河流与湖泊的总磷执行标准的不统一,计算时选择将水体总氮指标稀释至目标水质所需的水量.水环境净化需水量包括两个部分:一是废污水净化需水量,即把进入水体的废污水净化到目标水质标准所需消耗的水量.二是湖泊水体的净化需水.如果水体本身水质劣于目标水质,则净化需水量为将水体净化到目标水质所需的水量;如果水体水质好于或达到目标水质,则该项需水量为零.2.3.1 入湖水体净化需水量根据文献中太湖总氮的出入湖通量数据(表1),得到2000年以来总氮在太湖的年滞留量为1.27×104 ~3.31×104 t,平均为2.28×104 t.以长江水质最好时的标准,即Ⅰ类水质标准计算,长江总氮为0.2mg/L,将太湖滞留的总氮净化至湖库Ⅲ类水标准,计算可得净化需水量为1.59×1010 ~4.14×1010 m3/a,平均2.85×1010 m3/a(表 1).表1 总氮出入太湖通量历史变化及净化需水量Tab.1 Historical changes in TN pollutant flux es of Lake Taihu and purification water demand许朋柱等[12翟淑华等[11]] 燕姝雯等[13]2000年 2001年 2002年 2001-2002年 2009年平均值入湖通量/(×104 t/a) 3.43 3.47 4.46 2.87 5.11 3.87出湖通量/(×104 t/a)-0.73-0.87-1.15-1.60-3.60-1.59滞留量/(×104 t/a) 2.70 2.60 3.31 1.27 1.512.28需水量/(×1010 m3/a)3.38 3.254.14 1.59 1.89 2.852.3.2 太湖水体净化需求根据“2008年太湖健康状况报告”① 水利部太湖流域管理局,江苏省水利厅,浙江省水利厅,上海市水务局.2008年太湖健康状况报告.,2005、2006、2007 和2008年太湖总氮年均值分别为2.49、2.85、2.35 和2.42 mg/L.连续4年的平均值为2.47 mg/L,与Ⅲ类水质标准相比,超标1.47倍.太湖多年平均蓄水量按4.43×109 m3计,若长江总氮按0.2 mg/L(Ⅰ类水质标准)计,则将太湖水体净化至Ⅲ类水,需要引调水8.14×109 m3.2.4 水生境维持需求维持湖泊水生生物栖息地的需水量采用最低生态水位对应的水量表示.在资料缺乏的条件下,确定最低生态水位的方法有天然水位资料统计法、湖泊形态分析法和生物空间最小需求法[14].天然水位资料统计法是根据水位资料,取不同频率水文年日均、旬均或月均最低水位.湖泊形态分析法根据实测湖泊水位(H)和湖泊面积(F)资料,建立湖泊水位和dF/dH 的关系线.在此关系线上,dF/dH 最大值相应水位为最低生态水位.生物空间最小需求法用湖泊各类生物对生存空间的需求来确定最低生态水位.采用生物空间最小需求法计算生境需水的需求时一般考虑鱼类需水,即根据鱼类需求的最小水深加上湖底高程求得最低生态水位.根据《太湖鱼类志》[15],太湖鱼类对水深的最低要求一般为1.5 ~2.0 m.为维持太湖鱼类生境,取其中间值作为最小水深,即为1.75 m,再根据太湖湖底平均高程(约1.0 m)得到维持生境最低水位为2.75 m.另据太湖系列水位、水资源量分析表明,太湖旬平均水位不低于2.65 m 时(该水位接近太湖实测水位(1964-2000年)平水年最低旬平均水位),可满足城镇供水、农田灌溉、航运、渔业等方面的要求,而2.75 m 的水位亦与此要求相符.根据太湖水位-库容数据[16],建立水位-库容关系式,计算得到2.75 m 时的湖泊蓄水量为3.58×109 m3.3 结果与讨论太湖连通需求评价结果表明:至2030年,太湖的水资源调配需求为3.0×109m3/a(随水平年的变化而变化);太湖调蓄洪水需求减少7.2×108 ~10.7×108m3/a;入湖水环境净化需求为2.85×1010 m3/a;湖水净化需水8.14×109 m3;维持鱼类生存需水3.58×109 m3(表2).在各类连通需求中,净化入湖废污水所需水量最大,其次是湖水净化需水,再次是维持生境需水,最后为水资源调配需水.而为了减轻太湖防洪压力,太湖调蓄洪水的需求减少.从该评价结果可以看出,未来需要建立水系连通工程增加出入湖水量,增加水体流动,提高太湖对周边城市供水安全稳定的保障能力,同时增加湖泊环境容量,改善湖泊水环境,并保障湖泊生境最低需水量,并在完善通江渠道、恢复江湖关系、理顺河湖水系的基础上,增加太湖的外排能力.表2 太湖水系连通各生态服务功能需水水量计算结果汇总Tab.2 Total water demand of Lake Taihu interconnection with surrounding water system水环境净化需求类型水资源调配调蓄洪水维持生境入湖废污水净化湖水净化水量3.0×109 m3/a (-10.7 ~-7.2)×108 m3/a 2.85×1010 m3/a 8.14×109 m33.58×109 m3需水时间每年每年每年一次性非消耗水量与太湖水系连通的实践水平及发展潜力相比较,在所评价的连通需求中,水资源调配、调蓄洪水和维持生境的需求与太湖当前及未来一段时期内可实现的水系连通能力相符合,而水环境净化需求与太湖水系的现状连通水平相差很大,在未来一段时间内亦难以全部实现.因为太湖多年平均入湖水量为80.94×108 m3,出湖水量为88.97×108 m3.即使考虑“引江济太”以来,平均每年增加10×108 m3的入湖水量,总入湖水量可达到90×108 m3,而2.85×1010 m3/a 的水环境净化需水仍远远超出了太湖水系连通的最大能力.即使能够实现该引水需求,还会产生增加湖泊外排压力等其它水问题.造成这种现象的原因在于,水当量法评价结果是基于现状与规划目标相比较而得出的,表达了水系连通需求所需要的总水量,需要根据不同需求制定不同的连通策略.就水环境净化而言,改善水环境、维护水生态的根本途径在于减少污染物入湖、清淤疏浚、利用水生生物进行生态修复等方面.不同的需求以及同一种需求可以有多种连通途径,如何利用水环境净化需求评价结果来确定各种连通途径的比例需要进一步研究.由于水生态服务功能之间具有相容性,水文化、水景观游憩功能所占用的水量与水资源供给、水环境净化、水生境维持、水安全调蓄这4 方面所占用水量相容[17],国家重点风景游览区及与人体非直接接触的景观娱乐水体执行地表水Ⅳ类(GB/T 3838-2002)标准,太湖水功能区标准为Ⅲ类,满足景观娱乐水质要求,故景观娱乐及文化功能的需求水量不再重复计算.限于资料等原因,计算时未考虑因引水而改善了水动力条件后增加的水体自净能力,可能使结果偏高,但总体上湖泊水域流动性差,水体更新周期长,自净能力较弱,基本可忽略不计.4 结论水系连通需求随着经济社会的发展和人们对人水关系认识的发展而变化,它最终通过各种水系连通工程来实现,是水系连通实践的内在驱动力.水系连通需求的基础在于水系本身所固有的能提供各种水生态系统服务功能的基本特征.运用水生态系统服务功能的水当量方法可以定量评价水系连通需求的大小,该方法评价结果显示的是水系连通的总需求.对太湖水系连通需求评价表明,水资源调配、调蓄洪水和维持生境与太湖水系连通工程的能力和水平相适应,而水环境净化需求远远超出太湖水系连通的能力.需要进一步研究改善太湖水环境的各种措施,并确定通过水系连通工程(引调水)改善水环境在满足水环境净化需求中的适当比例.水系连通需求的定量评价可为水系连通工程的类型、功能、设计规模和调度管理提供技术依据.由于水利工程的运行效果受自然水文条件和管理水平的影响,连通后的水生态系统服务功能往往不能完全达到预期需求,出现了水系连通需求不能得到完全满足的情况,需要进一步论证并调整连通需求,确定连通工程规模.水系连通需求的实现受连通能力的制约,而连通能力的大小又受自然、经济、科技水平等因素的影响,需要综合考虑后才能确定.5 参考文献【相关文献】[1]李宗礼,李原园,王中根等.河湖水系连通研究:概念框架.自然资源学报,2011,26(3):513-522.[2]王中根,李宗礼,王昌明等.河湖水系连通的理论探讨.自然资源学报,2011,26(3):523-529.[3]李原园,郦建强,李宗礼等.河湖水系连通研究的若干问题与挑战.资源科学,2011,33(3):386-391.[4]夏军,高扬,左其亭等.河湖水系连通特征及其利弊.地理科学进展,2012,31(1):26-31.[5]肖建红,施国庆,毛春梅等.三峡工程对河流生态系统服务功能影响预评价.自然资源学报,2006,21(3):424-431.[6]李宗礼,刘晓洁,王中根等.南方河网地区河湖水系连通的实践与思考.资源科学,2011,33(12):2221-2225.[7]欧阳志云,赵同谦,王效科等.水生态系统服务功能分析及其间接价值评价.生态学报,2004,24(10):2091-2099.[8]张诚,严登华,郝彩莲等.水的生态服务功能研究进展及关键支撑技术.水科学进展,2011,22(1):126-134.[9]Ye YP,Wang RS,Ren JM et al.Ecological service assessment of human-dominated freshwater ecosystem with a case study in Yangzhou Prefecture,China.Journal of Environmental Sciences,2004,16:755-761.[10]赵景柱,肖寒,吴刚.生态系统服务的物质量与价值量评价方法的比较分析.应用生态学报,2000,11(2):290-292.[11]翟淑华,张红举.环太湖河流进出湖水量及污染负荷(2000-2002年).湖泊科学,2006,18(3):225-230.[12]许朋柱,秦伯强.2001-2002 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河湖关系与河湖水系连通研究作者:赵军凯蒋陈娟祝明霞杨期勇李九发来源:《南水北调与水利科技》2015年第06期摘要:河湖水系连通作为国家新时期治水方略被提出,关于其内涵、理论的探讨成为科学界研究的热点。

通过对河湖关系及河湖水系连通概念内涵的综述,以及对河湖连通关系演变关键影响因素的讨论,认为:河湖水系连通属于河湖关系的范畴,是河湖关系研究的重要内容;河湖水系连通的演化主要受地质地貌条件、气候变化、流域来水来沙条件、湖泊演化和人类活动的共同制约。

此外,还提出正确认识河湖关系是设计河湖水系连通工程的前提和基础,河湖关系的相关理论是建造河湖水系连通工程的理论依据,直接指导河湖水系连通工程的建设。

关键词:河湖关系;河湖水系连通;概念内涵中图分类号:TV 213 文献标志码:A 文章编号:1672-1683(2015)06-1212-06Abstract:Interconnected river system network as a national water conservancy strategy was put forward in the new period,and its connotation and theory have become a hot topic in scientific research.The purpose of this paper is to review the connotations of river-lake relationship and interconnected river system network and to investigate the key impact factors for the evolution of interconnected river system network.The interconnected river system network belongs to the river-lake relationship,and it is an important content of the research on the relationship between rivers and lakes.The evolution of interconnected river system network is mainly affected by the geological and geomorphological conditions,climate change,water and sediment inputs from other watershed,lake evolution,and human activities.In addition,the correct understanding of river-lake relationship is the premise and foundation of the interconnected river system network project.The related theories of river-lake relationship are the theoretical basis to build the interconnected river system network project and to guide the construction of interconnected river system network project directly.Key words:river-lake relationship;interconnected river system network;concept and connotation我国水资源总量丰富,但时空分布极不均匀,人均水资源量不足世界平均水平的1/4,是一个典型的贫水国家。

我国政府高度重视水资源紧缺、水环境恶化、洪涝灾害等水资源问题,已经把节约用水作为一项长期坚持的战略性决策。

水利事业的发展为我国水资源问题的解决提供了可靠的保障。

2010 年,水利部长陈雷在全国水利规划工作会议上强调,河湖水系连通是提高水资源配置能力的重要途径[1]。

2012年,水利部明确提出水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污是“三条水资源管理红线”。

自此,河湖水系连通和最严格水资源管理作为我国新时期两大治水思想被提升为国家战略[2]。

2014年陈雷部长再次强调,大力推进民生水利的发展,不断推进江河湖库水系连通,优化水资源配置格局的宏观治水思路[3]。

河湖水系连通战略成为保障国家新时期水安全治理方略。

1 河湖关系湖泊对河流的调蓄作用历来为人们所重视[4-8]。

在国外,河湖关系的研究多数是在河流系统(river system)研究中涉及到[9-12]。

在我国,研究河湖关系不能不提到长江中下游的河湖关系。

长江流域集水面积180万km2,占我国国土面积的1/5多,有8大支流(雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、汉江、湘江、沅江和赣江)和众多的湖泊,尤其在中下游水系网络发达,河网稠密,河湖关系非常复杂,历来是人们关注的焦点[13-16]。

早在1983年欧阳履泰将长江与洞庭湖的关系(图1)描述为:江湖关系是由“四口”水系构成的江湖相通、休戚相关的内在联系,它使江湖流域因素的来水来沙过程,通过“四口”分流分沙作用不断发生变化,对江湖的水沙条件及其演变直接和间接地施加重要影响[17]。

不过,他讨论的荆江与洞庭湖的关系,局限于河湖水沙交换、变化以及河湖连接通道的演变过程。

随着研究的深入,学者们注意到洞庭湖泥沙淤积和城汉(城陵矶-汉口)河道的冲淤变化,构成了一个江湖分合相互影响、相互制衡的复杂关系[18]。

还有学者已论证:江湖关系实质上是在自然与人类的各种关系背景下复合形成的江、湖、地、人之间的关系[19]。

2010年,韩其为院士指出:通常人们所说的“江湖关系”,指的是长江与洞庭湖的关系,主要包括江湖流量分配的变化、分流河道的冲淤、荆江的冲淤、洞庭湖淤积变化以及莲花塘至武汉河段的冲淤变化,这五个方面相互影响、相互作用,影响到长江流域的防洪、生态和水资源[20]。

他明确论述了荆江与洞庭湖的关系包含了人、自然环境、生态与水资源的内容。

至此,人们已经对河湖关系有了较为深入的认识:它是包含人类活动影响在内的人与自然环境之间的人水、人地相互影响的关系。

可见,人们对江湖关系内涵的认识是由简单到复杂,从简单的人水矛盾、水与环境关系,再到人与自然环境关系的转变过程中逐渐形成的。

所涉及的问题由防洪抗旱,到河湖关系演变过程及机理、资源和生态环境等方面。

2 河湖水系连通2.1 对河湖水系连通涵义的理解目前,关于河湖水系连通概念有以下几种代表性的理解。

2010年,张欧阳指出:河道干支流、湖泊及其它湿地等水系的连通情况,反映了水流的连续性和水系的连通状况的河湖水系连通的重要内涵[21]。

此定义与当前水利部提出的河湖水系连通战略意图的要求尚有很大的差异。

随后,出现了以实现水资源可持续利用、人水和谐为目标,以提高水资源统筹调配能力、改善河湖生态环境、增强抵御水旱灾害能力为重点任务,通过水库、闸坝、泵站、渠道等必要的水利工程,建立河流、湖泊、湿地等水体之间的水力联系,优化调整河湖水系格局,形成引排顺畅、蓄泄得当、丰枯调剂、多源互补、可调可控的江河湖库水网体系的河湖水系连通的内涵[22]。

此内涵强调了人类活动在河湖水系连通中的作用,强调建设河湖水系连通工程以实现水资源可持续利用(河湖水系连通工程早已有之,如2000多年前我国的都江堰、郑国渠、灵渠等,而人们对河湖水系连通内涵的理解相对较晚)。

还有学者提出了在自然水系基础上通过自然和人为驱动作用,维持、重塑或构建满足一定功能目标的水流连接通道,以维系不同水体之间的水力联系和物质循环的河湖水系连通内涵的观点[23]。

之后,夏军等学者进一步提炼为:在自然和人工形成的江河湖库水系基础上,维系、重塑或新建满足一定功能目标的水流连接通道,以维持相对稳定的流动水体及其联系的物质循环状况的观点[24]。

可以看出,此概括简洁明确地指出了河湖水系连通的两种类型——自然形成的和人工干预下形成的,并强调人类活动的作用。

也有学者对河湖水系连通的理论基础进行了探讨[4,23-25],取得了一些进展。

可见,水系连通是建立在水文循环基础之上,遵循物质循环、水量平衡和能量平衡等自然界的基本法则,同时又与人类生产生活密切相关,人们要建设水系连通工程还要以可持续发展、河湖健康及人水和谐理论等作指导;理解河湖水系连通的内涵和理论,对于更好地发挥以自然连通为基础的水系连通性能,使之向着更有利于人类社会经济发展和生态环境安全的方向演进,具有重要的指导意义。

基于以上对河湖水系连通概念内涵的理解,作者认为普遍意义的河湖连通关系,不仅包括外流区的河湖关系,还包括内流区的河湖关系,不仅包括江河与自然湖泊的关系,还包括人工运河与湖泊的关系,江河与人工湖泊(水库)的关系,不但包括流域内河湖关系,还应包括跨流域河湖关系等。

因此,一般河湖连通关系的内涵理解为:江河与通江湖泊或者水库组成的河湖(库)系统,包括河、湖(库)、地和人等要素,各要素之间相互联系、相互作用、彼此影响;河湖关系在系统中各要素的相互作用下不断演化,系统演化遵循一定的自然规律,同时又受到人类活动的强烈干扰,演化有两种方式:突变和渐变;河湖之间的物质流(水、泥沙、生物源、其他物质)、能量流(水位、流量、流速等)、信息流(随水流和人类活动而产生的信息流动、生物信息等)和价值流(航运、发电、饮用和灌溉等),各种流以河湖水系连通为纽带,以水沙等物质交换为载体,来实现河湖系统演化;系统演化最终趋于稳定状态,这种稳定状态是相对的,是一种动态平衡状态;系统各要素之间的相互作用涉及到流域防洪、生态、资源利用和环境保护等。

按不同的尺度,水系连通可以分为流域尺度、跨流域尺度和国际河流(表1)。

国际河流(跨国界河流)与其它尺度的水系连通视研究目的和对象会有交叉,相应的其研究理论也会相似或相同。

例如,多瑙河是欧洲第二大河,流经德国、奥地利、斯洛伐克、匈牙利、克罗地亚和南斯拉夫等国,最后在罗马尼亚东部注入黑海,全长2 850 km,水力资源丰富。

在此河上兴建水利工程,会涉及到国际河流全流域水资源可持续开发利用和流域协调发展的理论,就需要流域多国进行协商共同开发(1949 年8 月18 日,保、匈、罗、捷、苏、乌及南斯拉夫等国为了改善多瑙河通航条件,在贝尔格莱德签订了关于多瑙河自由通航的国际协议。

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