生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用
水利工程生态环境效应研究
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水利工程生态环境效应研究水利工程在人类社会中发挥着重要的作用,它可以调节水资源的分布和利用,保障人民的生产生活需求。
随着社会经济的发展,水利工程建设给生态环境带来了一定的影响,如水库建设会改变河流的水文情势,阻断河流的生态通道,影响生物的迁徙和繁衍,而大规模的水利灌溉也会导致土壤盐碱化和土地生态系统的失调。
水利工程的发展必须与生态环境效应研究相结合,寻求更加科学的水资源利用方案,保护生态环境,实现生态和谐。
1.水利工程对生态环境的影响在水利工程建设过程中,常见的影响包括水质改变、水量调节、水生态系统破坏等。
水库兴建后改变了原有河道格局,富集了许多有毒物质,如富集的有机物和矿物质,以及造成水体的重金属含量增加。
水库大坝的修建会导致下游水文生态系统受到影响,降低了水体的氧化还原能力,加剧了富营养化,破坏了自然的平衡。
水库修建后也会改变原有生物多样性,许多湿地生态系统被淹没,许多动植物栖息地被破坏,从而影响生物的迁徙和繁衍。
大规模的水资源开发与利用也会对生态环境造成影响。
大量的水资源开发用于灌溉,频繁的用水导致土壤盐碱化和土地生态系统的失调,这不仅影响了农产品的质量和产量,也影响了水土资源的可持续利用。
水利工程的建设不仅仅要考虑经济效益,更要考虑对生态环境所带来的影响,走可持续发展的道路。
水利工程生态环境效应研究的深入,对于制定水利工程项目的环保规划和措施至关重要。
它有助于实现水资源的可持续利用。
通过对水利工程对生态环境的影响进行研究,可以有效地预测水利工程建设对生态环境的影响,并采取相应的环保措施,以减轻水利工程建设对生态环境的破坏,保障生态系统的可持续发展。
它有助于提高水资源利用效率。
水利工程生态环境效应研究能够科学地评估水利工程的影响,对于水资源的开发和利用提出合理的建议,增加水资源利用的经济效益和生态效益。
水利工程生态环境效应研究对于保护环境和生物多样性具有重要的意义。
通过对水利工程对生态系统的影响进行研究,可以有效地保护生物多样性,保护生物种群的完整性和稳定性,促进生态系统的良性循环和进化,保障生态系统正常运转。
水利工程生态环境效应
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水利工程生态环境效应汇报人:2023-11-30目录CATALOGUE•水利工程概述•水利工程对生态环境的影响•水利工程环境效应的评估•水利工程环境效应的缓解与优化•水利工程生态环境效应的监测与监管•案例分析01CATALOGUE水利工程概述水利工程定义与特点定义水利工程是指通过控制、调配和保护水资源,以实现防洪、灌溉、发电、供水等功能的工程措施。
特点水利工程具有对水资源的调控能力,能够实现水资源的合理利用和保护,同时对生态环境产生重大影响。
防洪工程灌溉工程发电工程供水工程01020304主要目的是防止洪水灾害,通过修建堤防、河道、水库等措施来控制和调节洪水。
主要用于农田灌溉,通过修建灌溉渠道、泵站等设施,为农作物提供充足的水源。
利用水力发电,通过修建水坝、水力发电站等设施,将水能转化为电能。
为城市和农村提供生活和生产用水,通过修建供水管道、水库等设施来实现。
古代水利工程主要服务于农业灌溉和防洪,如中国的都江堰、古罗马的引水道等。
古代水利工程随着工业化和城市化的快速发展,水利工程逐渐服务于工业和城市供水,同时开始出现水电站等新型水利设施。
近代水利工程现代水利工程在传统功能的基础上,更加注重生态环境的保护和水资源的综合利用。
现代水利工程02CATALOGUE水利工程对生态环境的影响栖息地改变水利工程会改变河流的流速和流态,进而影响水生生物的栖息地。
水质变化水利工程可能改变水体的水质,例如影响水体的透明度、温度、流速等,从而影响水生生物的生长和繁殖。
繁殖受阻水利工程可能改变水生生物繁殖周期,例如鱼类繁殖时间可能会延迟或提前,影响其生长和繁殖。
水利工程可能改变河流两岸的生态环境,从而影响陆生生物的栖息地。
栖息地改变迁移受阻食物来源变化水利工程可能阻断陆生生物的迁移通道,影响其种群交流和遗传多样性。
水利工程可能改变河流生态系统中的食物网结构,影响陆生生物的食物来源。
030201水利工程可能改变水体对大气的热量传输,从而影响区域气候。
水利工程生态环境效应分析
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水利工程生态环境效应分析水利工程是指通过人工改造河流湖泊等水体的特定区域,以满足人类需求的建筑工程。
随着社会的发展和经济的增长,水利工程的建设显得越来越重要。
但是由于水利工程建设涉及到自然生态环境的改变,因此在建设前需进行生态环境评价。
本文旨在探讨水利工程生态环境效应的分析。
一、生态环境评价的必要性水利工程建设需要大量的资金、土地和人力等资源,而且会对周围的生态环境造成一定影响。
因此,在水利工程建设前必须进行生态环境评价,既要评估其可能带来的正面效应,也要分析其可能带来的负面效应,以保证工程建设的可持续性。
二、正面效应1. 保障灌溉用水水利工程建设可以满足农业、城市及工业生产等用水需求,保障社会经济的发展。
尤其是在干旱或半干旱区,水利工程的建设对于保障灌溉用水至关重要。
2. 调节水文循环水利工程的建设可以促进河流流量的调节和洪水的防控,并提高水域水文循环的平衡性,有助于维护水环境的稳定性和生态系统的可持续性。
3. 促进土地利用水利工程的建设可以开辟土地资源利用,增加了农牧业和水产品产业的可持续发展的可能性,提高了经济效益。
三、负面效应1. 河流生态系统的破坏水利工程建设通常涉及河道的编筑、淤积及其他人工干预措施等,造成河流的生态改变,尤其是泥沙的流动受到影响,这对于生物多样性而言是非常危险的。
2. 洪水和旱灾风险的增加虽然水利工程的建设可以缓解降雨和洪水造成的损失,但它们可能加剧其它区域的洪涝问题。
当河流深刻改变,河岸和下流地区的土壤会变得干燥,淹水风险增加。
同时,在水库中旱期水位往往很低,使得水族有可能枯竭。
3. 水体污染风险的增加水利工程的建设通常会导致城市或工业区排放污水到河流中,进而污染河流,导致河流生态系统的破坏,对人类、动物和植物带来危害。
四、生态环境效应分析方法在生态环境效应分析中,关键步骤是确立分析范围,确定评价指标,建立评价模型以及进行结果分析和综合评价。
评价指标应该具备可量化、可比较、可预测和可操作性等特点。
水利工程中的水力学原理与应用技术
![水利工程中的水力学原理与应用技术](https://img.taocdn.com/s3/m/6161f3e6b1717fd5360cba1aa8114431b90d8eb6.png)
水利工程中的水力学原理与应用技术水力学是研究液体在静力和动力条件下流动规律的科学,广泛应用于水利工程中。
本文将介绍水力学的基本原理以及在水利工程中的应用技术。
一、水力学原理1. 流体静力学流体静力学研究液体在静力平衡时的性质和规律。
其中一个重要原理是帕斯卡定律,即压力的传递原理。
按照帕斯卡定律,液体在容器中任意一点施加的压力将均匀传递到容器的各个点,且沿着相同方向传递。
2. 流体动力学流体动力学研究液体在动力条件下的性质和规律。
其中包括连续性方程、质量守恒方程和动量守恒方程。
连续性方程描述了液体在流动过程中质量守恒的规律,质量守恒方程保证了液体质量在流动中不会损失,动量守恒方程描述了液体在流动中动量守恒的规律。
3. 流体的黏性和层流与紊流黏性是流体内部分子相互作用的结果,影响流体的运动和形态。
当流体内部黏性较强时,流体流动呈现层流状态,流体各层之间存在规则的滑移现象;当黏性较弱时,流体流动呈现紊流状态,各层之间发生互相混沌的现象。
二、水力学在水利工程中的应用技术1. 水力特性测量技术水力特性测量技术是研究流体流动的关键。
常用的测量技术包括流速测量、水位测量、流量测量等。
流速测量可通过浮标法、流速仪等方法进行;水位测量可通过液位计、压力计等设备进行;流量测量可通过闸门、流量计等进行。
2. 水力模型试验技术水力模型试验技术是将实际水利工程缩小比例制成模型进行试验,以模拟真实工程情况。
通过构建水力模型,可以提前评估工程的稳定性、流量分布等参数,为工程设计提供可靠数据。
常用的水力模型试验技术包括水工模型试验、泥沙模型试验等。
3. 渠道流动的数值模拟技术渠道流动的数值模拟技术利用计算机对水流流动进行模拟,计算不同渠道结构下的流速、压力等参数。
通过数值模拟,可以更加直观地了解流体在不同渠道中的行为规律,为工程设计提供参考。
常用的数值模拟技术包括有限元法、有限差分法等。
4. 水力机械技术水力机械技术是应用水力学原理设计和制造与水力能转换相关的机械设备,如水轮机、水泵等。
水利工程中的水力学理论与应用
![水利工程中的水力学理论与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/dd4cbdb905a1b0717fd5360cba1aa81144318fb9.png)
水利工程中的水力学理论与应用水力学是研究水的运动规律及其力学性质的学科,在水利工程领域中发挥着重要的作用。
本文将从水理学的基本原理和应用角度出发,探讨水利工程中水力学理论的重要性以及其在实际工程中的应用。
一、水力学理论的基本原理水力学理论研究的核心是水的运动规律和力学性质。
在水利工程中,以下几个基本原理是理解和应用水力学的关键:1.连续性原理:根据质量守恒定律,水在运动过程中的流量保持不变。
这个原理是水力学研究和应用的基础,通过它可以推导出其他水力学理论。
2.动量原理:动量原理描述了水流的动能转化和传递过程。
根据动量定理,水在流动中产生的动能可以用来推动水轮机等设备,实现能量的转化和利用。
3.流态方程:流态方程描述了水流的运动状态和水力参数之间的关系。
例如,研究水流的速度分布、压力分布以及阻力大小等都是通过流态方程进行分析和计算的。
4.阻力公式:阻力公式是水力学中重要的理论工具,用于计算水流通过各种水工建筑物时的阻力大小和能量损失。
常见的阻力公式包括密液流动公式、开水沟流动公式等。
二、水力学理论在水利工程中的应用水力学理论在水利工程中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.水力发电:利用水力学理论计算水流的动能,并将其转化为机械能,进而转化为电能。
水力发电是目前世界上最重要的可再生能源之一,也是水利工程中的重要应用领域。
2.水闸与泄洪道设计:通过水力学理论计算水流通过水闸和泄洪道时的水力参数和阻力,以确保水流的安全、稳定和合理的排放。
3.堤防和水库设计:水力学理论可以用于计算风暴潮、洪水和涌浪对堤防和水库的冲击力,从而确定其抗冲击能力和安全性。
4.渠道和管道设计:利用水力学理论可以计算渠道和管道中水流的流速、压力分布及阻力大小,以实现对水流的控制、输送和调节。
5.水力建筑物设计:通过水力学理论可以计算水流通过水轮机、泵站、溢流堰和节制闸等水力建筑物时的水力特性,为设计和施工提供依据。
总结:水力学理论作为水利工程的基础理论,对于工程设计、施工和运营具有重要意义。
生态水利在水利工程中的应用
![生态水利在水利工程中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d4795b90185f312b3169a45177232f60ddcce7fd.png)
生态水利在水利工程中的应用发布时间:2021-10-28T06:18:59.270Z 来源:《城镇建设》2021年16期(上)作者:牛振[导读] 水利工程为我国基础设施建设,为我国各项工作提供了重要的前提以及保障牛振梁山县引黄灌区事务中心山东省济宁市 272600摘要:水利工程为我国基础设施建设,为我国各项工作提供了重要的前提以及保障,但是在水利工程建设时会对项目区周围的生态环境产生一定的影响,加大了我国社会经济和环境保护之间的矛盾,因此在新时期下,为了在建设过程中避免破坏当地的生态环境,使水利工程建设效果能够得到全面提高,相关单位要选择正确的生态水利管理模式来提高水利工程的建设水平,以维持周边的生态环境为主,完善生态水利工程的治理模式,从而使得生态水利工程能够在新时期下获得蓬勃的发展。
关键词:生态水利;水利工程;应用研究生态水利建设要遵循自然环境的发展规律,规避在水利工程建设时对周边环境所造成的影响,在实际管理时,相关部门要遵循经济效益和社会效益相结合的原则,严格按照我国关于生态环境保护的要求来完善水利工程的建设模式,科学的调整用水量,提供稳定的生态环境,以此来促进我国水利工程的稳定发展,满足各行各业对水利工程的要求。
一、生态水利建设的必要性为了使生态水利建设效果能够得到全面提高,在实施工作中需要相关部门明确生态水利建设的必要性,为后续工作科学实施奠定坚实的基础,生态环境在水工程中的重要性非常的突出,管理部门要加强对水利工程各个环节的全面监督以及管理,并且还要分析水利工程对周边生态环境所产生的影响,采取更加科学的生态修复手段,完善水利工程建设的模式[1]。
水利工程具备综合性的特征,在实际建设时,要全面考虑周边环境特点,分析生态系统可持续发展的标准,将可持续发展理念落实到水利工程建设的各个环节中,从而使水利工程能够获得得健康而蓬勃性的发展。
随着我国社会的不断发展和进步,水利工程建设项目在不断的扩大,并且每年水利投资逐渐增加,从中可以看出我国对于水利工程行业的重视程度在不断的提高。
水力学在水利工程设计中的应用
![水力学在水利工程设计中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d3493863302b3169a45177232f60ddccda38e68a.png)
水力学在水利工程设计中的应用水力学是研究液体运动和液体力学性质的学科。
它在水利工程设计中起着极为重要的作用,帮助工程师理解和解决涉及水流的各种问题。
本文将探讨水力学在水利工程设计中的应用,并讨论其对水利工程项目的影响。
首先,水力学在水利工程中用于流体力学的分析和计算。
工程师需要确定水流的速度、压力和流量等参数,以设计合适的水力结构。
水流的速度和压力对于水泵、管道和闸门的设计都至关重要。
通过水力学的分析,工程师可以预测和计算水流的各种力学行为,从而选择合适的材料和结构,确保水利工程的安全和稳定。
其次,水力学还在液体输送的设计中发挥着重要作用。
在水利工程中,水流的输送是必不可少的。
例如,水泵站将水从一个地点输送到另一个地点,灌溉系统将水输送到农田。
水力学可以帮助工程师分析管道的摩擦、水头损失等问题,为工程的设计和运行提供指导。
通过合理的水力分析,可以减少损失,提高水流的效率。
水力学还帮助工程师解决水利工程中的水力特性问题。
例如,水库的淤积问题是水利工程中经常面临的挑战。
水力学可以帮助工程师研究水库内的水流和泥沙运动规律,预测淤积速度和位置,并提供相应的解决方案。
通过合理的水力设计,可以减少淤积问题,延长水库的使用寿命。
水力学还在河流治理和河道改造中发挥着重要作用。
随着经济和城市发展的快速推进,河流的水力状况可能会发生变化,导致洪水和冲刷等问题。
水力学可以帮助工程师分析河流的水动力学特性,包括水深、流速和流量等参数。
通过合理的水力设计和治理措施,可以减少洪水和冲刷的风险,保护城市和农田的安全。
最后,水力学还在水能利用和水电站的设计中发挥重要作用。
水能是一种清洁、可再生的能源,广泛应用于发电和供热。
水力学可以帮助工程师分析水流的能量转换过程,确定水轮机和发电机的设计参数。
同时,水力学还可以帮助工程师评估水力发电项目的经济性和环境影响,为决策者提供科学依据。
综上所述,水力学在水利工程设计中起着至关重要的作用。
水力学及其在水利工程中的应用
![水力学及其在水利工程中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/0aa829e9185f312b3169a45177232f60ddcce7a5.png)
水力学及其在水利工程中的应用水力学是研究水的流动、作用及其相应的物理规律的科学,是水利工程中的重要组成部分。
在实际的水利工程中,水力学的应用十分广泛,深刻影响了水利工程的发展和进步。
本文将从水力学的基本概念、水力学在水利工程中的应用以及未来发展方向三个方面进行探讨。
一、水力学的基本概念水力学是一门涉及多学科、多领域的综合性科学。
其中,最基本的概念是流量、流速和水头。
流量指单位时间内通过某一截面的水体的体积;流速指单位时间内通过某一横截面的水体的体积流量与该截面的流通面积之比;水头指单位重力下,水分子的势能对水分子的总能量的贡献。
在水利工程中,流量、流速和水头的测量和计算是十分重要的。
例如,水电站需要根据水头和流量来计算出发电量;水闸需要根据水头和流量来进行控制和调节水位;消能弹跳的设计需要用到流速分布的信息。
水力学还涉及其他的重要概念,如流态、流动稳定等,这些概念在实际水利工程的设计和构建中都有着十分重要的作用。
二、水力学在水利工程中的应用水力学在水利工程中的应用非常广泛,包括水电站、水闸、水库、堤防、河流等方面。
下面将以水电站为例,具体说明水力学在水利工程中的应用。
水电站是利用水能转换成电能的一种机电设备。
其核心是水轮机和发电机,通过水的流动驱动水轮机运转,进而带动发电机发电。
因此,一般而言水电站的效益和运行状态与水轮机周围的液体流动状态密切相关。
这时就需要借助水力学相关的理论来进行流体力学的计算和模拟。
例如,通过计算出流体在水轮机周围的流动状态参数,如速度、压力、密度等,从而来判断水轮机的转速和输出功率。
在水电站建设和运维过程中,都需要广泛地运用水力学理论和模拟技术。
三、水力学未来的发展方向随着科技的发展和研究的深入,水力学在水利工程中的应用不断拓展。
未来水力学的发展方向主要有以下几个方面:1. 精度更高的测量技术现行流量、流速和水头测量技术在数据准确性上仍有不足之处。
未来将会推出更加精确和准确的水位和流量测量技术,以降低误差和提高准确性。
生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用
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生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用摘要:生态水力学是水力学、生物学以及生态学的交叉学科,其研究的重点主要包括水动力对水生态系统的作用机制以及水生态健康的水力调控技术。
除此之外,水动力条件对物质生物地球化学过程的影响、生态系统中物种构成、生态功能效应、水生态系统演变对水力的影响等都属于生态水力学研究的内容。
本文将深入探讨生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用。
关键词:生态水力学;水利工程;生态环境效应;模拟调控前言:近些年来,社会用水需求量的增加以及水污染的日益严重使得水利事业受到了较大的影响。
为了实现水资源的高效应用,我国加大了水利工程的建设力度,如水电工程、水库等。
而工程建设必然会对周边生态环境带来一定的影响,为了将负面影响控制到最低,有必要加强对生态水力学的研究,为工程生态环境效应模拟调控提供帮助。
1.生态水力学概述生态水力学是20世纪90年代兴起的一门交叉性学科,致力于研究水动力学和水生生态系统动力学之间的相互作用[1]。
实际上,生态水力学是环境水力学的一个分支,其研究范围覆盖了生态流量、水环境、生境修复等多个方面。
目前,生态水力学领域每两年会召开一次国际性大会,且形成了专业的国际学术期刊。
结合生态水力学的发展来看,其研究内容大致可以概括为两个方面:其一,水文情势和水动力条件变化对水生态系统的影响。
例如,人类的水利工程建设活动会对自然河流的能量场、生物场等产生破坏,进而对生源要素在河流中的生物地球化学行为造成影响,最终结果就是河流生态系统的功能以及其中的物种构成会发生一定的变化[2]。
其二,生态系统演变对水力情势的影响,如河流岸边带植被格局的演变对河流水动力产生的影响等。
生态水力学进行上述两个方面研究的目的是为水利工程建设提供服务,使水工建筑物设计和建造中选择合适的技术,最大程度的避免建造活动对生态系统带来了的不利影响。
基于此,生态水力学的研究满足于生态水工的实际需求。
生态水文学在水利工程中的应用
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生态水文学在水利工程中的应用标题:生态水文学在水利工程中的应用 -- 物理专家的视角引言:水利工程是指利用水资源,通过疏浚、引导、调节等工程措施,合理利用和管理水资源的工程项目。
生态水文学是一门综合性学科,将生态学的原理与水文学相结合,研究水资源与水环境的相互关系。
本文将从物理专家的视角,详细解读生态水文学在水利工程中的应用,包括实验准备、过程以及对实验的应用和其他专业性角度。
一、实验准备:1.1 确定研究目标:在水利工程中应用生态水文学,主要目标是保护水资源和水环境,提高水利工程的可持续发展能力。
根据具体需求,确定需要研究的水利工程项目,如水库、河流治理等。
1.2 定义实验参数:根据实际情况,选择合适的实验参数,包括水位、流量、温度等。
同时,考虑变量对实验结果的影响,如光照、水质等因素。
1.3 设计实验方案:根据研究目标和实验参数,设计合理的实验方案。
确定实验的基本框架、时间安排、实验装置等。
二、实验过程:2.1 实验装置搭建:根据实验方案,搭建合适的实验装置,包括测量设备、取样器具、监测装置等。
确保实验条件的准确性和可重复性。
2.2 数据采集:根据实验参数和目标,进行数据采集。
使用传感器、仪器等设备,实时监测水位、流量、温度等变量。
同时,采集水质样品,分析水质指标。
2.3 数据分析:通过物理原理和统计方法,对采集的数据进行分析。
比较不同变量间的关系,建立数学模型,预测和评估水利工程对水资源和水环境的影响。
2.4 结果解读:根据数据分析的结果,解读实验数据,得出科学结论。
通过实验过程中的观察和数据分析,验证生态水文学的相关定律和理论。
三、实验应用与专业性角度:3.1 水利工程规划与设计:通过生态水文学的实验研究,可以评估水利工程对生态环境的影响,并提出相应的规划和设计建议。
例如,考虑河流生态系统中鱼类等物种的迁徙规律,优化水闸的设计,减少对生态系统的影响。
3.2 水环境保护与治理:通过生态水文学的实验,可以研究水体富营养化、水污染等问题,并提出相应的治理方案。
生态水利工程设计在水利建设的应用
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生态水利工程设计在水利建设的应用随着科技的不断进步和环保意识的不断增强,生态水利工程设计已经成为了当今水利建设中不可或缺的一部分。
其运用生态学原理和技术手段,以实现人与自然和谐共生为目标,旨在解决人类对自然资源的掠夺和破坏问题,打造一个更加宜居和可持续发展的环境。
生态水利工程设计在水利建设中的应用涉及到许多方面,包括水文、土壤、植被、动物等多个生态领域。
其主要优点是在满足水量需求的同时,促进了水资源的保护和合理利用,有助于提高水资源利用效率和减少水土流失的风险,提高洪水调节能力和水生态系统的健康程度。
生态水利工程设计的一项重要内容是水库规划。
在水库规划中,生态水利工程设计能够根据自然和社会等因素,选择合适的建设地点、规模和功能,同时结合水文水资源特征和持续发展原则,建立起一套完整的水文生态系统模型,以预测水库建设后的生态环境状况,为生态保护和水利开发提供科学依据。
另外,在水文及水资源领域,生态水利工程设计的应用也非常广泛。
例如,通过降低排泄水的COD(化学需氧量)、BOD (生化需氧量)等指标水平,减少排泄水对水生态系统的影响,从而保护水生态环境。
此外,还可以采用可持续的水资源利用策略,如节水、用水效率提高、回收再利用等,以降低对环境的影响,从而实现经济、环境和社会效益的协同发展。
在土壤领域,生态水利工程设计也可以通过改善土壤结构化、增加土壤水分含量等方法,提高土壤肥力和耕作环境,降低土壤侵蚀风险,保护土地生态系统。
同时,生态水利工程还可以结合种植树木、草地、花卉等植被,以促进生态系统的定位、减少土地被人类利用的程度。
最后,在动物领域,生态水利工程设计还能够促进动物保护以及栖息地的恢复。
它可以结合生态系统评估技术,预测出哪些居住地面积大、维持生态系统稳定的动物群正处于危险中,在水利工程建设中合理考虑当地自然生态特征和动物生态居住环境,保护动物的活动场所。
总之,生态水利工程设计是一种完全符合当今人类可持续发展需求的水利建设模式。
水力学在水利工程中的应用研究
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水力学在水利工程中的应用研究水力学是研究液体在运动中的性质和规律的学科,它在水利工程中有着广泛的应用。
水利工程作为一项关系到人类生产生活的基础设施建设,对于合理利用水资源、解决水问题、维护生态环境都起着重要的作用。
水利工程中的水力学研究,旨在深入理解水流的运动规律,为工程设计和运维提供科学依据。
首先,在水利工程设计中,水力学的应用非常重要。
通过分析水的流动规律和特性,工程师可以合理设计水闸、堤坝、渠道和管道等工程设施,确保其安全性和稳定性。
例如,在水闸设计中,水力学研究可以帮助工程师确定合理的闸门开度和闸室尺寸,以控制水流的流量和压力,达到预期的防洪、蓄水和引水效果。
在堤坝设计中,水力学研究可以帮助确定堤身的形状和抗洪能力,从而保证堤坝在洪水冲刷和压力下的稳定。
其次,在水利工程运维中,水力学的应用也至关重要。
水力学研究可以帮助工程师预测和评估水流对工程设施的影响,及时采取措施进行维护和修复。
例如,在水库运行过程中,水流对溢流坝的冲蚀和堆积都会造成一定的影响,工程师可以通过水力学模型研究,提前发现潜在问题,并采取相应的加固和清淤措施。
另外,在排水和给水工程中,水力学研究可以帮助工程师确定管道的流速、流量和压力等参数,并设计合理的管网系统,保证水的正常供应和排放。
此外,水力学研究还可以为水资源管理和生态环境保护提供支持。
水力学研究可以帮助工程师了解河流和湖泊等自然水体的水动力学过程,探索水体的流动规律和水质变化。
通过对水流的模拟和预测,可以更好地管理水资源,实现可持续利用。
同时,水力学研究也可以帮助评估水工程对生态环境的影响,预测水流对河道和湿地生态系统的冲刷和改变,为保护水生态环境提供科学依据。
总之,水力学在水利工程中的应用研究具有重要意义。
通过对水的运动规律和特性的深入研究,可以为水利工程的设计、运维和管理提供科学支持。
水力学的应用不仅能够保证工程设施的安全和稳定,还能够合理利用水资源、解决水问题、维护生态环境,推动社会经济的可持续发展。
水利工程的生态效应与生态调度研究
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水利工程的生态效应与生态调度研究水利工程作为人类改造自然、利用水资源的重要手段,在防洪、发电、灌溉、航运等方面发挥着巨大的作用。
然而,水利工程的建设和运行也不可避免地对生态环境产生了一系列的影响。
随着社会的发展和人们对生态环境保护意识的提高,如何在发挥水利工程效益的同时,最大程度地减少其对生态环境的负面影响,实现水利工程与生态环境的协调发展,成为了当前水利领域研究的热点问题。
水利工程对生态环境的影响是多方面的。
首先,水利工程的建设改变了河流的自然形态和水文条件。
大坝的修建使得河流的连续性被阻断,水流速度减缓,水深增加,水温、水质等也发生了变化。
这不仅影响了河流中水生生物的生存和繁殖,还可能导致河流生态系统的结构和功能发生改变。
例如,一些洄游鱼类无法顺利完成洄游过程,从而影响了其种群的繁衍;水坝蓄水还可能导致泥沙淤积,影响下游河道的形态和生态功能。
其次,水利工程的运行也会对周边的陆生生态系统产生影响。
水库的蓄水可能淹没大片土地,导致森林、草地等植被的破坏,生物多样性减少。
此外,水利工程还可能引发地质灾害,如滑坡、泥石流等,对周边的生态环境和居民的生命财产安全造成威胁。
然而,我们也不能因噎废食,完全否定水利工程的作用。
相反,我们应该通过科学的规划和管理,实现水利工程的生态调度,以减轻其对生态环境的负面影响。
生态调度是指在水利工程的运行过程中,充分考虑生态环境的需求,通过优化调度方案,合理配置水资源,实现生态保护和水利工程效益的双赢。
生态调度的目标是在满足人类用水需求的同时,维持河流生态系统的健康和稳定。
为了实现生态调度,需要综合考虑多种因素。
首先,要加强对河流生态系统的监测和研究,了解其生态需求和变化规律。
例如,通过监测水生生物的种群数量、分布和繁殖情况,以及河流的水文、水质等参数,为生态调度提供科学依据。
其次,要建立科学的调度模型和决策支持系统,综合考虑水利工程的防洪、发电、灌溉等功能和生态环境保护的要求,制定合理的调度方案。
水利工程生态环境效应研究
![水利工程生态环境效应研究](https://img.taocdn.com/s3/m/fe7c3a17492fb4daa58da0116c175f0e7cd1190b.png)
水利工程生态环境效应研究水利工程是指利用水资源,通过建设、利用、管理水文水资源和水工建筑物,以达到保护、利用和开发水资源的目的。
随着水利工程建设规模的日趋扩大,工程建设对生态环境带来的影响也日益严重。
因此,进行水利工程生态环境效应研究,对于水利工程的可持续发展和对环境保护的重视有着至关重要的作用。
在水利工程建设中,水库是最具代表性的工程,其对生态环境影响最为显著。
首先,水库建设会导致流域水循环失衡,使得水环境遭受严重破坏。
其次,水库建设会改变流域生物多样性,影响当地生态平衡。
另外,水库蓄水和过水对河道底部和岸边的植物、动物生物、土壤质量、水土流失等均会产生重要影响。
因此,必须进一步了解水库生态环境影响,开展水库生态环境的修复和改善。
其次,水资源利用项目的开展,比如水灌溉、水电站等,对水资源和生态环境也会产生较大的影响。
例如,利用水资源灌溉,虽然可以带来经济效益,但同时也会导致土壤盐渍化和土地沙化等环境问题的加剧。
同时,水电站建设也会影响河流的流量和水温,从而影响水生动植物的生存。
最后,水利工程建设在设计阶段需要考虑生态环境影响和生境保护等因素。
设计必须结合当地环境文化特点,寻求合适的解决方案。
并在施工及运营过程中,要对环境质量和自然资源进行全面监测和评估,及时采取改善措施。
为避免影响生态环境,目前许多国家和地区都相应制定了相关环境保护和管理措施。
总之,水利工程建设对生态环境的影响不可避免,但又是不可或缺的基础设施建设。
因此,必须认真加强水利工程生态环境效应研究,找出影响环境的关键因素,推行可持续性开发理念,协调人类社会和自然环境之间的关系,为可持续性发展做出实质性贡献。
水利工程施工中的水力学问题分析与解决
![水利工程施工中的水力学问题分析与解决](https://img.taocdn.com/s3/m/0a844b07b207e87101f69e3143323968011cf4b9.png)
水利工程施工中的水力学问题分析与解决水利工程施工是指对水资源的开发利用以及水环境治理的过程,其中水力学问题是施工中重要的考虑因素之一。
本文将从水力学问题的分析与解决入手,探讨水利工程施工中的关键问题。
一、水力学原理与施工方案设计在水利工程施工中,水力学原理起着至关重要的作用。
首先,施工方案设计要根据水的流动特性和水体力学规律来确定。
例如,在建设水库大坝时,需要根据水流速度、水位变化等参数,选择合适的泄洪方式和泄洪能力,以确保安全运行。
此外,在河道改道工程中,要考虑水流流速与水位变化对结构物的影响,避免产生河道淤积、冲刷等问题。
二、水力学模拟与试验为了更好地认识水力学问题及其对施工的影响,水力学模拟与试验是必不可少的手段。
通过建立合适的模型,模拟水流的流动规律,可以对水利工程施工中的水动力过程进行研究。
例如,通过在实验室中建立河道模型,可以模拟河流中的水流情况,验证设计参数的合理性,并提供施工过程中的指导。
三、水力学技术在水利工程施工中的应用水力学技术在水利工程施工中有着广泛的应用。
其中,水力学模型的建立与试验是其中重要的一部分。
通过结合实际情况,借助数值模拟软件,可以对施工过程中的水体流动、波浪冲击等水动力学问题进行分析。
同时,水力学技术还可以用于施工过程中的交通工具、水利设备等的设计与改进,提高施工效率和水利工程的安全性。
四、水利工程施工中的水能损失与节能措施在水利工程施工过程中,水能的损失是不可避免的。
为了减少水能损失,需要针对具体的施工情况采取相应的节能措施。
例如,在涵洞施工中,可以通过调整涵洞的设计参数,减小水流速度,降低水能损失。
此外,合理设计施工道路和桥梁,能够减少水流阻力,提高水能的利用效率。
五、水利工程施工中的水质问题与处理方法水利工程施工过程中,可能会产生一些水质问题,如悬浮物、底泥等对水体的污染。
为了保护水资源的环境质量,需要采取一系列的处理方法。
例如,在正常施工中,可以设置拦河堰等措施,阻止污染物流入水体。
生态学在水利工程建设中的应用
![生态学在水利工程建设中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/878522b2f46527d3250ce034.png)
生态学在水利工程建设中的应用摘要:水利工程建设不仅对农业生产起着重要作用,对农业生态发展具有重要影响。
资源浪费以及生态环境破坏情况农田水利工程建设中越发严重,关注生态化水利工程建设具有重要的现实意义。
本文从生态水利工程现状入手,以此为基础,探讨工程建设的思路与方法,并总结生态水利工程建设的意义,以期为完善生态水利工程建设提供参考。
关键词:生态化;农田水利工程;建设水利是是农业发展、是农村经济和农村社会发展的重要基础设施。
农田水利工程为农业发展提供必备的水资源条件,为提高农田的产量,增加农民收入,促进国家整体经济的发展起到了一定作用。
我国的农业基础设施比较脆弱,自然灾害的抗御能力不强,“靠天吃饭”是制约农村经济发展和农民增收的重要因素。
节约型、生态化水利工程可以通过协调资源供给,防范自然灾害,进一步保障农业生产与生态循环的有利发展。
1 节约型生态化水利工程建设的内涵1.1节约型生态化水利工程建设的意义社会问题和环境问题随着社会经济发展以及人们对自然资源的肆意掠夺越发严重,资源短缺、环境破坏、河流和田地被污染也随之而来。
这些问题都影响了农业的高效发展,而节约型、生态化水利工程建设“贯彻实施了可持续发展的科学发展观”、“遵照了因地制宜的科学理念”、“坚持了我国的保护以及修复生态环境的原则”,可以为农业发展提供良好的客观环境,缓和这些不利因素,把这些对农业生产的不利影响降到最低。
现今,我们国家不断地在提倡生态环保,节水灌溉工程设计当中对于生态理念的应用,为我国生态环保政策的实行起到积极作用,其综合功能不会因此而被破坏,这不但满足了生态环境建设要求,而且全面和持久地保证了工程效益的发挥。
生态理念充分尊重了灌溉工程所在的区域的生态系统的自然属性,并坚持了人与自然的可持续发展和二者和谐为本的原则,可以有效地处理好农田灌溉以及生态环境建设之间的关系,从而实现人口和资源和环境以及经济协调发展。
1.2生态化水利工程建设的必要性生态水利是通过建立有利于促进生态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制,照顾到人和自然对水利的共同需求,把人和水体作为整个生态系统的要素来考虑,实现水生态系统改善优化、人与自然和谐、水资源可持续利用、社会可持续发展的目的。
生态水利工程设计在水利建设中的应用分析
![生态水利工程设计在水利建设中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a9242f3c770bf78a652954c2.png)
生态水利工程设计在水利建设中的应用分析摘要:现当今,随着我国水利工程建设力度的加大,对当地生态环境的平衡造成了一定的伤害,为了有效降低水利工程对自然环境带来的破坏,我们在进行水利工程的设计时应融入更多的生态理念。
本文就我国生态水利设计所遵循的基本原则及其应用展开讨论,希望能够有效改善我国水利工程建设对生态环境所带来的影响,促进国民经济增长。
关键词:生态水利工程设计;水利建设;应用引言生态水利工程设计是指遵循生态学理念,对水利工程进行建设,避免水利工程建设破坏生态环境,并增强水利工程建设的经济、社会和生态效益。
当前,我国高度重视生态建设。
在新时期,有必要遵循生态水利工程设计的基本原则,加强生态水利工程设计在水利建设中的运用,实现对生态环境的有效保护,并强化水利工程建设与生态环境的和谐共存。
1水利建设的现状以及生态理念应用的重要性1.1水利建设的现状从当前我国的水利建设的现状能够看到,其中还存在着诸多问题,有待解决,主要体现在以下几个层面:其一,水利工程建设不注重配套工程建设。
水利工程建设是比较细化的内容,在建设过程中就要从多角度分析,保证相关的配套工程能全面建设。
只有如此,才能为水利工程建设发展打下基础。
但是在具体的水利工程建设过程中,投入重点偏向于大江大河水利工程建设,水利配套建设的专项投入比较小,这就会造成工程建设受益范围比较小,而在设计建设中也没有发挥配套工程的功能与作用,影响了其价值发挥。
其二,水利工程设计存在不科学之处。
水利工程的建设质量和设计内容有着紧密的联系,设计环节不能保证质量,必然会造成整体的建设质量无法保证。
由于设计工作人员的专业素质不足,没有和当前新时代水利工程建设发展要求相结合,设计的时候,没有从生态环保的角度考虑,这就造成了设计当中存在诸多问题,设计成果和实际建设需求不相符。
1.2水利建设生态理念应用的重要性水利建设过程中,注重生态设计理念的应用是比较重要的,这是促进我国水利工程可持续建设发展的重点。
水利工程生态环境效应研究论文
![水利工程生态环境效应研究论文](https://img.taocdn.com/s3/m/36250e396d85ec3a87c24028915f804d2b168718.png)
水利工程生态环境效应研究论文水利工程生态环境效应研究论文1水利工程生态环境效应的定义在水利工程生态环境中,其内涵的确定是实施环境效应评价的首要任务,它的作用主要是通过评价选取的指标是否合理、内容的覆盖范围以及建成的指标体系等,对最终结果的可靠性有着直接的影响。
目前为止,人们对水利工程生态环境的概念尚未给予准确定义。
通过水利工程生态环境的意义,可以将其定义为水利工程建设制约生态环境系统,受到影响的所有生物以及生态系统对其作出响应。
水利工程生态环境效应主要是工程的实施影响了生态系统环境的功能以及结构。
一些学者认为水利工程生态环境效应是综合了自然环境的破坏以及修复两种形式,通常是在工程完成后才能够表现出来。
另外一些学者认为水利工程生态环境效应是在生态基础上分析出来的,同时对人和自然界生物进行总体分析,而未对经济以及社会的效益做出分析。
在国外并没有对水利工程生态环境的效应评价和影响评价进行区分,影响评价是指在工程建设之前对影响环境系统的因素进行预测,对评估规范有较为严格的限定和实施步骤。
效应评价是指在工程建设实施中对生态环境系统产生的影响,主要表现在沉积扰动、水质变化、生态系统等。
在水利工程生态环境的内涵上要着重下面几个方面:首先要重视水利工程生态环境效应的时间,需要同时考虑工程建设的所有过程包括规划、设计、建设以及建成后的整体生态环境效应。
其次,是在水利工程生态环境效应空间上需要加大重视力度,对整体自然界进行效应评估,包括河流、陆地、人们生活环境等生态环境系统。
最后,需要考虑水利工程生态环境效应的全面性,需要同时考虑水利工程生态环境效应的正负效应两个方面,在负效应上需要考虑的是工程建设和实施所造成的影响,正效应要考虑生态环境的修复、人类的社会以及经济效益。
2对水利工程生态环境效应评价体系的分析水利工程生态环境效应主要涵盖了生态、环境、社会等各个系统,需要整体的分析水利工程生态环境效应对生态环境以及经济效益所造成的影响。
生态水利在水利工程中的应用昌成波
![生态水利在水利工程中的应用昌成波](https://img.taocdn.com/s3/m/066aa833f56527d3240c844769eae009581ba29c.png)
生态水利在水利工程中的应用昌成波发布时间:2021-10-09T03:14:33.051Z 来源:《防护工程》2021年18期作者:昌成波[导读] 随着社会经济发展,人们对水利工程有了多维度、多角度、多价值的需要和要求。
水利工程建设可能会造成环境问题,影响自然生态。
身份证号码:41031119810219****摘要:生态水利是对水利工程每个建设环节严格管理和监督,并对生态环境造成影响的因素进行全面分析和研究。
因此,我们要采取科学合理的手段,将在水利建设工作中对生态环境的破坏降到最低。
此外,生态水利和一些传统的水利工程相比,它具有较强的综合性质,既要对环境全面治理也要考虑生态系统的可持续发展。
对于生态水利来说,必须将生态建设应用到水利工程当中,最终保障水利工程的健康发展。
关键词:生态水利;水利工程;应用1导言随着社会经济发展,人们对水利工程有了多维度、多角度、多价值的需要和要求。
水利工程建设可能会造成环境问题,影响自然生态。
提升水利工程建设效率,更好地保护环境,重构生态系统是技术人员研究重点。
应创建优质工程,提升水利工程建设效率,运用先进技术提升工程生态环境效益,加强工程生态环境发展功能,做好生态环境管理工作,为人们提供更好的生态自然环境。
2传统水利工程对生态环境的影响伴随着时代的进步,科技迅猛发展,水利工程建设项目规模逐渐扩大,国家在水利工程的投资上呈连年增长态势。
当前我国水利工程建筑的投资规模逐年增长,且趋势明显。
可见国家近年来对水利行业的重视程度。
这些水利工程带给我们经济效益的同时,对生态环境也带来不同程度的破坏。
第一,在科学规划河道流域中,随着社会经济的发展,尚未充分考虑河道流域水资源的开发利用。
第二,水库或水坝完工后,水表面积增大,从而导致局部气候变化。
年平均温度将略有上升。
尽管影响并不明显,但也不容忽视。
其对生态及周围动植物的生存环境所带来的影响应引起相关部门的重视。
第三,水利工程忽视了沿河景观价值的利用。
阐述生态工程原理在水利工程的应用
![阐述生态工程原理在水利工程的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/c90fe5215627a5e9856a561252d380eb62942333.png)
阐述生态工程原理在水利工程的应用最近几年,我国水利水电工程的建设规模越来越大,其引发的环境问题也引起了相关部门的重视,由于水利工程在施工过程中会产生严重的环境污染,例如水源污染、水土流失和噪声影响等,对生态文明的建设非常不利,因此,水利工程施工部门一定要采取有效的措施来解决或抑制施工对于环境的污染,不能为了获取一时的经济效益而牺牲环境,这样对于水利事业的长远发展是十分不利的,希望本研究能够为水利工程施工提供一定的借鉴意义。
1、生态工程原理的应用原则1.1生态效益与社会效益协调发展。
水利的开发需要处理好工程与人类、自然和环境保护的关系,保证生态系统和经济系统的良性循环,以求得社会经济的持续发展。
因此,严格遵从社会经济效益与生态经济效益统一协调的原则才能够高效的进行施工活动,一改传统的施工管理模式,充分考虑安全生产和环保节能生产,同时将施工单位的利益与水利工程的利益结合在一起,充分调动施工人员的热情和环保意识[1]。
水利施工单位应该在确保环境安全的基础上提升经济效益,切实的做好生态效益与社会效益的完美结合,所谓的社会效益就是对下游提供干净的水源,还可以同时发展旅游企业,一举多得。
1.2循环利用原则。
由于水利工程的施工需要大量的水源,因此,循环利用原则非常适用于水利工程的建设,也就是在施工过程中使用的水、原材料甚至是垃圾,都可以通过相应的处理办法发挥其最大的利用价值,这样不仅能够极大的节约资源,更减少了施工废料对环境的污染,同时也能够节约水利工程的修建成本。
另一方面,就是对施工空间的充分利用,水利工程的施工位置大多较为偏远,周围可利用的土地资源丰富,可以根据当地的生物种群分布情况及水文地理位置等因素提高工程预定效益的提升,同时尽可能的减少对当地环境的破坏,在施工之前要进行周密的部署。
1.3互补共生原则。
所谓互补共生原则的提出是基于人与自然和谐共处的基本方针战略,互补就是人类活动与自然之间的协调,从自然中获取并回报自然,共生就是共同生存、不断进步。
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生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用
发表时间:2018-12-13T09:26:18.187Z 来源:《建筑模拟》2018年第27期作者:丁一桐[导读] 生态水力学是水力学、生物学以及生态学的交叉学科,其研究的重点主要包括水动力对水生态系统的作用机制以及水生态健康的水力调控技术。
丁一桐
华北水利水电大学河南省郑州市 450046摘要:生态水力学是水力学、生物学以及生态学的交叉学科,其研究的重点主要包括水动力对水生态系统的作用机制以及水生态健康的水力调控技术。
除此之外,水动力条件对物质生物地球化学过程的影响、生态系统中物种构成、生态功能效应、水生态系统演变对水力的影响等都属于生态水力学研究的内容。
本文将深入探讨生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用。
关键词:生态水力学;水利工程;生态环境效应;模拟调控
前言:近些年来,社会用水需求量的增加以及水污染的日益严重使得水利事业受到了较大的影响。
为了实现水资源的高效应用,我国加大了水利工程的建设力度,如水电工程、水库等。
而工程建设必然会对周边生态环境带来一定的影响,为了将负面影响控制到最低,有必要加强对生态水力学的研究,为工程生态环境效应模拟调控提供帮助。
1.生态水力学概述
生态水力学是20世纪90年代兴起的一门交叉性学科,致力于研究水动力学和水生生态系统动力学之间的相互作用[1]。
实际上,生态水力学是环境水力学的一个分支,其研究范围覆盖了生态流量、水环境、生境修复等多个方面。
目前,生态水力学领域每两年会召开一次国际性大会,且形成了专业的国际学术期刊。
结合生态水力学的发展来看,其研究内容大致可以概括为两个方面:其一,水文情势和水动力条件变化对水生态系统的影响。
例如,人类的水利工程建设活动会对自然河流的能量场、生物场等产生破坏,进而对生源要素在河流中的生物地球化学行为造成影响,最终结果就是河流生态系统的功能以及其中的物种构成会发生一定的变化[2]。
其二,生态系统演变对水力情势的影响,如河流岸边带植被格局的演变对河流水动力产生的影响等。
生态水力学进行上述两个方面研究的目的是为水利工程建设提供服务,使水工建筑物设计和建造中选择合适的技术,最大程度的避免建造活动对生态系统带来了的不利影响。
基于此,生态水力学的研究满足于生态水工的实际需求。
生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中发挥着重要的作用,为了应对能源危机,世界各国都在加快进行能源开发的探索,我国现阶段的能源战略是大力发展水电。
原因在于我国水电储量丰富,拥有巨大的开发潜力。
目前,我国水电开发需要解决关键性问题主要包括两个方面,分别是移民和生态环境保护,而基于水电开发的生态环境效应和调控技术则是生态水力学研究的重要内容。
结合近些年国外水电开发生态环境研究方面的成果来看,该领域研究的重点包括三个方面:其一,水动力对生物的作用机制以及生态系统效应。
其二,工程运行对河流生态系统的净损益。
其三,工程生态优化设计和运行技术。
结合研究中遇到的难点来看,水电开发中生态水力学研究的关键点集中在响应机理、模拟方法、调控技术以及体系构建等方面[3]。
2.生态水力学在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用研究 2.1生态水力学应用的基础在水利工程生态环境效应模拟调控中,水动力因子对生物的作用关系是生态水力学应用的基础,同时也是学科研究的基础,一般情况下,多采用实验室控制实验或是野外原位观测的方法开展研究活动[4]。
首先,通过植物对水分的斜坡实验获得植物对水文过程的相应。
例如,实验人员对在漓江某河段的野外植被进行了调查分析,选择了刺果酸模、水蓼以及益母草等三种当地分布较为广泛的草本植物作为研究对象。
根据实验结果来看,在条件较为适宜的情况下,植物生物量增加和斯蒂生长曲线相符合。
在淹水胁迫实验中,淹水时间若是超过30天,全淹组植株的死亡率达到50%。
淹水实验为70天时,植株全部死亡。
而半淹组植株在淹水50天后才出现少量的死亡。
此外,轻胁迫组和对照组植株在70天后才开始出现死亡现象,且死亡率极低。
如下图所示,反映了目标植物对淹没实验的一组典型相应曲线及有关参数。
图1 刺果酸模淹没胁迫曲线
图2 水蓼淹没胁迫曲线
其次,在研究水动力和鱼类作用关系时,由于传统实验方法无法满足实验要求,因此采用的新方法,即综合考虑实验生物的年龄、性别、体重以及体长等因素,构建生物活动空间和原型比尺模型,在此基础上结合野外声学标签观测,对实验结构进行验证。
例如,选取漓江光倒刺鲃作为实验对象,将从野外捕捞的光倒刺鲃送入到忒特定的环形水槽内驯养,为了保障其健康生长,在水槽内加装了供氧装置,每周换水一次,每日定量喂食,一个月后开始实验,实验项目包括静水实验和动水实验两部分,前者主要是观察鱼对河床底质的选择,后者则是探究水动力条件对鱼类行为的影响。
在实验中,要观察鱼在不同底质下驻留的时间,尤其是动水条件下鱼主要活动区域驻留时间,并进行流速测量,之后将驻留施加转化为可能性,再将可能性转化为适应性,这样就可以获得水环境因子和生物适应性之间的相应关系。
2.2生态水力学模型
生态水力学模数值模型是水利工程生态效应定量评价和调控技术研究的重要手段,可以为工程生态效应分析以及调控方案的优化提供帮助。
实际上,生态水力学模型反映的是水文动力模块和生态动力学模块以及两者之间时空耦合的过程。
其一,基于元胞自动机的岸边带植被演替模拟。
水利工程运行会对河流水位造成影响,例如水库运行会在库内形成较大的消落带,并在坝下河道形成更宽的岸边带,水位变化会对岸边带植被格局造成影响,为了保障生态系统稳定,就需要对岸边带以及消落带植被格局在水库调节作用下的演替情况进行模拟预测。
具体需要构建基于非结构元胞自动机植被模型,将其与二维水环境模型进行耦合,以此实现对全局变化下河流岸边带植被格局受到的影响进行模拟,同时通过水动力模块对水流因子进行模拟[5]。
植物动态则采用基于非结构网格的元胞自动机模式模拟,将模拟结果反馈到水动力模块中。
其二,基于个体的鱼类动态模型。
基于个体模式,和水动力模型进行耦合,重点研究水流条件变化下鱼类种群量及其分布情况受到的影响,形成耦合了二维水动力模块的鱼类动态模块以及基于个体的鱼类动态模块。
水动力模型和鱼类动态模型最好采用同一套网络,这样可以避免空间耦合问题,将注意力集中在时间过程的耦合。
在具体耦合过程中,水环境模型中输出的水环境因素模拟值会实时传递到鱼类动态模型。
其三,生物生境评价模型。
栖息地模型是评价水电开发运行生态环境效应和生态修复措施的重要方法,因为栖息地的状态在很大程度上反映了生态系统的健康状况。
传统的栖息地模型主要关注栖息地面积,对栖息地空间分布及其影响的考虑稍显不足。
对此,可以引入景观生态学概念,构建全新的栖息地空间评价方法,对有效栖息地斑块进行定义,明确栖息地连通性指数。
结语:综上所述,将生态水力学应用到水利工程生态环境效应模拟调控中能够明确工程运行对水域生态系统造成的影响,进而为水域生态环境调控提供可靠依据。
参考文献:
[1]姜翠玲,王俊. 我国生态水利研究进展[J]. 水利水电科技进展,2015,35(05):168-175.
[2]阿不都赛麦提·阿不都克力木. 生态水力学研究浅述[J]. 传奇.传记文学选刊(教学研究),2013(04):54-55.
[3]康绍忠,霍再林,李万红. 旱区农业高效用水及生态环境效应研究现状与展望[J]. 中国科学基金,2016,30(03):208-212.。