生态流量研究
变化环境下河流生态流量的计算方法研究
变化环境下河流生态流量的计算方法研究
在变化环境下,河流生态流量的计算方法通常包括以下几种:1.直接测量法:通过在河流中安装水文站、水质站等设备,
直接测量河流的水位、流量、水质等参数。
2.模型模拟法:建立数学模型来模拟河流的水文过程,计算
生态流量。
3.经验公式法:根据历史数据和经验公式来估算生态流量。
4.生态评估法:通过对河流生态环境的评估,来确定生态流
量的大小。
5.混合方法:结合上述几种方法,运用多种手段来确定生态
流量。
研究变化环境下河流生态流量的计算方法是很重要的,因为生态流量是河流生态环境的关键指标之一,确定生态流量的大小,有助于保护河流生态环境。
在研究变化环境下河流生态流量的计算方法时,还可以考虑以下几个方面:
1.气候变化对河流生态流量的影响:气候变化会影响河流的
径流量、洪水特征等,因此需要考虑气候变化对河流生态流量的影响。
2.人类活动对河流生态流量的影响:人类活动,如水利工程、
土地开发等,会影响河流的水文过程,因此需要考虑人类
活动对河流生态流量的影响。
3.河流生态系统的特征:河流生态系统的特征,如河流的水
文类型、河流河口类型等,会影响河流生态流量的计算方法,因此需要考虑河流生态系统的特征。
4.方法之间的比较和综合:不同的方法都有各自的优缺点,
因此需要对不同方法进行比较和综合,选择最适合的方法来确定河流生态流量。
研究变化环境下河流生态流量的计算方法是一个复杂的过程,需要综合考虑多方面因素。
长江口生态流量研究
1 长 江 口生 态 流 量 分 析
伴 随着我 国水 生态 问题 的加 重 , 2 近 0年来 我 国河流 生 态需 水 的研 究 进展 迅 速 , 基本 上 形 成 了干 旱 及半
干旱 半湿 润地 区 的生态需 水理 论 和 方 法 体 系
法
. 江 流域 位 于 湿 润地 区 , 文 循 环 条件 与北 方 有很 大差 长 水
别, 河流 生态需 水 与 干 旱 半 干 旱 地 区 大 不 相 同 , 目前 国 内 常 用 的 生 态 需 水 计 算 方 法 , T n a t 、 周 如 enn 法 湿
等 , 不 适 用 于 长 江 流 域 . 而 , 要 根 据 流 域 特 点 , 析 长 江 流 域 生 态 需 水 研 究 重 点 , 出 适 用 的 生 并 因 需 分 提
关 键 词 :服务功 能 ; 生态流量 ; 长江 ; 盐的质量分数
中 图分 类 号 : V 5 : 13 T 8 6 X 4
文 献 标 志 码 :A
文 章 编 号 :10 60 2 1)3— 03 0 19— 4X(00 0 05 — 6 3
长江流 域气候 温 和湿润 , 量丰 沛 , 年平 均 降水 量 约 11 0mm. 江 自西 而 东 横贯 中国 中部 , 百 条 雨 多 0 长 数 支流 辐辏南北 , 中国水量 最丰 富 的河 流 . 是 在人类 活 动干扰 下 , 量条 件 的改 变是 河 流 生 态 系统 状态 变 化 的 流
收 稿 日期 :2 0 0 9—1 0—2 0
基 金 项 目 :“ 一 五 ” 十 国家 科 技 攻 关 计 划 资 助 项 目 (0 6 A 1B 6 2 0 B B 4 0 ) “ 五 ” 家 科 技 攻 关 计 划 资 助 项 目 20 B B 4 0 ,0 6 A 1B 7 ; 十 国 (0 4 A 1A 0 ) 南 京 水 利 科 学 研 究 院 基 金 资 助 项 目( 56 3 2 0 B 60 -1 ; Y 00 ) 作 者 简 介 : 高 旭 (9 9一) 男 , 苏 徐 州 人 , 程 师 , 士 研 究 生 , 王 17 , 江 工 博 主要 从 事 水 资 源规 划 与 管理 研究 .
生态环境流量若干方面的思考
生态环境流量若干方面的思考1.生态环境流量的概念1.1水文循环水在太阳辐射及地球吸引力的作用下,不断地运动变化,形成一个降雨、蒸发、入渗、径流等组成的周而复始的不断交替转移的过程,此过程被称为水文循环。
水文循环按其范围大小可分为大循环和小循环,海洋与陆地之间的水分交换过程为大循环(图1),而小循环就是指海洋或陆地上的局部范围内为的水分交换过程,河流的水文循环就是一个小循环。
1.2生态环境流量的概念生态环境流量,即生态需水量,是20世纪40年代美国渔业与野生生物保护组织提出的,他们提出河流生态环境流量就是避免河流生态系统退化的河道最小流量。
随着时代的发展,河流生态环境流量的概念得到了扩展,现在的河流生态环境流量是是指在有竞争性用水要求的河流、湿地和沿海地区,除了获取水的社会和经济效益之外,在可能的范围内实施水量调配用以确保可以维系生态系统稳定的流量,即在满足生活、生产、灌溉等用水的前提下,合理的调配水量以维持下游河流生态系统及河流水文循环稳定的河流流量,必要时可消减部分生产、灌溉用水量,以增加下游生态环境流量。
2生态环境流量的组成及功能2.1生态环境流量的组成由于河流生态系统的复杂性,河流生态环境流量的类型呈现多样性(见图2)。
河流的生态环境流量按水资源的利用形式可分为:①消耗性水——水面蒸发补充水、地下水补充水、河口湿地植物蒸腾作用补充水等。
②非消耗性水——泥沙输送需水,保持盐度平衡需水、航运需水等。
河流的生态环境流量从生态系统的功能属性上可分为:泥沙输送需水,保持盐度平衡需水、航运需水、自净需水等。
2.2生态环境流量的功能基于自然水循环与生态环境流量的组成,生态环境流量的功能主要有以下几个方面:(1)维持水文循环稳定。
河流是全球水文循环过程中液态水在陆地表面流动的主要通道。
大气降水在陆地上所形成的地表径流,沿地表低洼处汇集成河流。
降水入渗形成的地下水,一部分也复归河流。
河流将水输送入海或内陆湖,然后蒸发回归大气层。
浅谈河流生态流量确定与保障
2020.911水文水资源由于历史上湖泊圈圩问题突出,对区域、流域防洪调蓄、水质及水生态环境带来不利影响。
本文针对新的形势和需求,从水生态文明建设,流域、区域防洪,南水北调、区域饮水、农业灌溉、抗旱,改善湖泊水质、水生态,沿湖地区经济社会可持续发展,妥善解决历史遗留问题等6个方面全面分析了骆马湖实施退圩还湖的必要性■(作者单位:1.新沂市机电排灌管理总站 221400 2.新沂市水务局 221400 3.新沂市阿湖水库管理所 221413)浅谈河流生态流量确定与保障刘双阳一、生态流量确定的基本原则与方法根据《水利部办公厅关于印发2019年重点河湖生态流量(水量)研究及保障工作方案的通知》和《水利部水利水电规划设计总院关于印发2019年重点河湖生态流量(水量)保障实施方案编制及实施有关技术要求的通知》要求,生态流量(水量)的概念口径及目标确定如下。
1.概念口径生态流量(水量)包括基本生态流量(水量)和目标生态流量(水量)。
其中,基本生态流量(水量)包括生态基流、敏感期生态流量(水量)、不同时段生态流量(水量)、全年生态流量(水量)等不同指标。
不同时段可包括逐月,或汛期、非汛期等时段。
本生态流量(水量)是指维持河床基本形态,保障河道输水能力,防止河道断流、保持水体一定的自净能力的最小流量,是维系河流的最基本环境功能不受破坏,必须在河道中常年流动着的最小水量阈值。
湖泊生态环境需水一般为维持湖泊生态和环境功能所消耗的、需补充的水量,根据湖泊的功能确定满足其生态功能的最低水位。
2.生态流量目标及确定(1)目标指标以保障生态基流为主。
对于已批复或审查的水量分配方案、流域水量调度方案、规划环评、项目环评等明确了其他生态流量(水量)指标目标要求的控制断面,应同时明确其他生态流量(水量)指标目标值。
湖泊生态流量(水量)采用水位或水面面积等指标表征。
(2)水文系列原则上以1956—2016年年天然径流系列确定生态流量(水量)目标。
基于水文学方法的珠江流域生态流量研究
南 非 的 B M ( ulig lcMehd lg J等 。 B B i n Bok tooo y)【 d 叫 不 同的计算 方法各 有其 适用 条件 、适用 范 围和优缺 点[ 。 在现 阶段 ,由于我 国缺 乏生态 资料 ,栖息地 法 无法使用 ,整体分析法也难于在我 国应用;水力定 额法 需要 现场数 据 ,需要 较长 的时 问和较 大的人 力 和物 力 ,应 用较 为 困难 。水 文学 方法 是最简单 的 、 需要 数据最 少 的方法 ,它仅需 利用水 文资料 中的历 史流 量数 据来确 定生 态需水 。我 国大部分 地 区具 有 较长 的历史 流量 资料 ,因此 ,我 国具 备使 用该类 方
总体而言,河流生态需水量的计算方法可概括为以 下 4类 : (1 )基 于历 史 流 量 基 础 的水 文 学 方 法 ,包 括 Tn at ( enn 法 也称 Mo t a法 ) J7 0- I、 ea na n L、 Q1 法 川 Txs 2 法 l、NG R 法L 、基本 流量法 【、最 小月 平均流 4 ] PP 5 J 6 ] 量法[、逐月最小生态径流计算法[、 7 ] 8 逐月频率计 J 算 法 新 逐 月频率 计算 法L等 ; 9 】 ( 2)基于水 力 学基础 的水 力定 额法 ,包 括湿周
基 于水 文 学方 法 的珠 江 流 域 生 态 流 量研 究
张 强 ,崔 瑛 ,陈永 勤
1 .中l大学 水 资源 与环境 系 ,广 东 广州 507 ;2 香 港 中文大 学地 理与 资源 管理学 系 ,香 港 上 j 125 .
摘要 :珠江流域水资源丰富 , 由于水体污染等原因 ,水质性 缺水 问题较为突 出,区域水环境 、水生态以及水安全等成为急 但
( 4)基 于河流 系统 整体 性理论 的整体分 析法 , 包 括澳 大利 亚 的整 体评 价法 ( oii p rah)圳、 H ltA poc L sc 1
最小生态径流的内涵及计算方法研究
最小生态径流的内涵及计算方法研究最小生态径流(MinimumEcologicalFlow,MEF)是指径流量维持生态系统完整性和正常功能最小需要量,其是生态调控的基础。
有许多研究提出,正常径流量是河流水体生态平衡的必要条件,不足的径流量会导致河流环境条件发生重大变化,甚至导致某些生物种群和生态系统消失。
因此,针对有限水资源的调控和合理分配,最小生态径流变得越来越重要。
一般来说,生态径流量的计算可以分为三类方法:实测法、预测建模法和专家经验判断法。
实测法是利用测量技术直接测定和监测径流量,对量变和质变进行系统分析和比较,以确定生态径流量。
预测建模法是利用理化环境因子、河流物理结构及洪水泥沙等因子建立模型,估算河流的径流量。
专家经验判断法要求专家从经验分析、生态学角度以及河流景观格局等方面判断出河流的生态径流量。
除了以上的计算方法外,还可以把最小生态径流量作为一个参数,将其融入我国水资源调控系统。
首先,根据MEF的不同定义,确定最小生态径流量在不同河流中是否有共性,并看看它是否有一定的可量化特征。
其次,可以针对不同河流选择不同方法,建立比较科学的MEF三维模型,以预计其时空变化的规律,准确评价河流的生态状况,并建立可持续的水资源调控系统。
同时,在MEF的计算和应用中还需要考虑一些综合性、跨学科性的因素,比如河流泥沙质量、水质、动态改造和外来种群等。
此外,MEF还会受到气候变化影响,如全球变暖、降雨延迟等,有可能导致河流水体径流量发生较大变化,因此需要加强预测性研究,根据实时气象、水文资料,实时调整MEF的计算,准确判断河流的旱涝涨落状况,以此来指导水资源的调控及分配。
综上所述,最小生态径流的计算方法仍然存在一定的不足,但随着科学技术的发展,相关研究也在不断地开展改进,以期更好地调控水资源分配,保障生态环境的健康发展,维护河流生态系统的稳定。
绿色水利水电工程规划建设中的生态流量保障措施研究
绿色水利水电工程规划建设中的生态流量保障措施研究1. 引言1.1 绿色水利水电工程的重要性绿色水利水电工程的建设可以有效改善生态环境,提高水资源利用效率,保障水生态系统的健康发展。
在面临全球气候变化和水资源短缺的挑战下,发展绿色水利水电工程已成为当务之急。
通过采用创新技术和科学规划,可以实现在满足人类需求的同时保护环境,促进经济可持续发展。
绿色水利水电工程的建设具有重要的战略意义和发展前景,对保护生态环境、提高水资源利用效益和维护人类社会的可持续发展具有重要意义。
1.2 生态流量保障在工程规划中的地位生态流量保障在工程规划中的地位是非常重要的。
在绿色水利水电工程规划建设中,生态流量保障是为了维护河流生态系统的健康和稳定发挥其生态功能。
生态流量保障涉及到水库蓄水、水电开发、河流生态环境等多个方面,是衡量一个工程是否具备环保意识和可持续性的重要指标。
在工程规划中,生态流量保障的地位体现在对工程设计、建设和运营过程中的各个环节都要考虑生态流量的要求。
通过设立合理的生态流量标准和采取相应的保护措施,可以有效减缓对河流生态环境造成的影响,保障水生生物的生存和繁衍。
在工程规划中充分考虑生态流量保障的地位,也可以提升工程的社会形象和可持续发展的经济效益。
只有将生态环境作为工程规划的重要组成部分,并在整个工程建设过程中严格执行生态流量保障措施,才能实现绿色水利水电工程的可持续发展目标。
生态流量保障在工程规划中的地位不容忽视,应该被视为工程规划的核心内容之一。
2. 正文2.1 生态流量保障措施的必要性生态流量保障措施的必要性是绿色水利水电工程建设中的重要一环。
生态流量保障可以有效保护水生态系统的完整性和稳定性。
通过确保河流中有足够的水量和水流速度,可以保障水生态系统中各种生物的生存和繁衍。
生态流量保障可以减少对生态环境的破坏和污染。
适当的水流量可以帮助稳定水质,减少水污染的可能性,保护河流生态环境的健康。
生态流量保障可以维护水资源的可持续利用。
生态流量
一.生态流量:早在20世纪40年代美国渔业与野生生物保护组织首先提出了河流生态流量的概念—避免河流生态系统退化的河道最小流量。
目前,国际上对河流生态环境需水没有统一的概念,缺乏明确的定义,而是用与河流生态环境需水相关、相近的概念代替,使用较为广泛、通用的概念是枯水流量(low一flow)。
二.研究南方地区生态流量的意义:对于生态流量,学者们一直都比较重视对北方的干旱和半干旱地区的研究,对于水资源比较丰富的南方地区研究较少。
虽然南方地区水资源比较丰富,但时空分布不均匀,洪涝集中,水旱灾害频繁,且我国南方人口众多,水资源人均占有量少。
随着人口、经济的不断发展,对水的需求也在不断增加,而目前的现状是水资源浪费严重,各种有害物质对水体的污染加剧,使得水环境状况不断恶化,生态环境频频遭受破坏。
用适当的方法确定南方地区河流生态流量,不仅可以满足人们对水资源的适当需求,也可以保证河流拥有一定的流量来维持河流生态系统的平衡,保持一定的自净能力,减少水体的污染。
三.确定生态流量的方法:常用的方法大概可以分为两类:水文学法和水力学法1.水文学法:水文学法中,常用的是Tennant法,也称蒙大拿法,是Tennant,D.L等人于1976年提出。
他们在1964-1974年对美国蒙大拿、怀俄明及内布拉斯加的11条河流进行了野外研究。
通过分析地域、断面和流量变化对渔业的影响,建立了河宽、水深、流速等鱼类栖息地参数与流量之间的关系。
多年平均天然径流量的10%是保持河流生态系统健康的最小流量,多年平均天然径流量的30%能为大多数水生生物提供较好的栖息地条件。
Tennant法的缺点是:(1)比例确定困难:不同区域、不同需水类型、不同保护对象,生态健康程度与流量的比例关系不同,需要分析调整Tennant法中流量百分比标准是否符合当地河流情况,缺乏一定的说服力;(2)未考虑水量的年内分配:水生生物对流量的要求在不同季节应有所不同,Tennant法根据多年平均流量的一定比例统一划定,没有考虑水量需求的年内变化问题,与水生生物生境要求不符合;(3)适用条件局限性:Tennant法不是从具体的水生生物生境需求角度出发。
西江梧州断面生态流量研究
● —— —— —● —— — —_ . — — —_ - .
态 环境 需水 的研究始于 2 0世纪 8 0年代后期 , 刚开始 多集
中在水 资源供需矛盾 突 出以及生 态环境 相对 脆弱 和问题 严 重的干旱 、 半 干旱 和季节 性干 旱 的半湿 润地 区 - 6 1 。 目前 , 生 态环境需水在我国广大地 区均得 到了广泛 的应 用 , 并 且对 其 概念和内涵也得到 了深入 的研究 , 与水有 关的生态 理论
2 . 1 生境模拟法
生境模拟 法是将水 文过 程与水 生生物生长 阶段结合 , 通
过控制 断面的流量 ~流速关 系计 算该断面 的适 宜生态流量 , 在生态资料充 足的基础 上 , 运用生境模拟法 具有较高 的精 准 度, 在 我国长江 、 黄河 、 辽河 、 海 河等流 域得到较 为普遍 的应
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 9 2 3 5 . 2 0 1 3 . z 1 . 0 1 8
2 0 1 3年 增 刊 1・ P E A R L R I V E R 人 民珠江
西 江 梧 州 断 面 生 态 流 量 研 究
马兴华 , 解河海 , 查 大伟
问 题 也 得 到 了探 讨 。
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目前 , 对河道生态 流量 的研 究主要是针对 枯水期 的最小
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生态流量或者鱼 类繁殖 期 的适宜 生 态需 水量 , 朱远 生 等
采用生境模拟法 研究 了西 江梧州 断面适 宜生 态流 量。但对
河流生态流量调控原理研究
河流生态流量调控原理研究随着人类社会的发展,对自然资源的需求与利用也与日俱增。
而各地河流的生态系统也因此受到了极大的影响。
河流生态系统扮演着重要的生态功能,不仅承载着生物多样性及环境稳定等诸多重要的生态服务,更是人类社会与自然和谐共生的基础。
然而,随着工业化的不断发展,对水力资源的大规模开发以及巨大的生产和消费压力,河流生态系统受到了很大的冲击,生物多样性下降,水质恶化等环境问题日益严重。
因此,河流生态流量调控就成为了解决这些问题的重要途径。
什么是河流生态流量调控?河流生态流量调控是指在维护流域生态系统完整性和水生生物生境、优化人类发展与河流和谐共生之前提下,对河流水流量进行调节的技术手段。
其目的是在满足水利工程调节其他需求的同时,实现最小程度的对水生生物的损害。
通过采用科学的流量管理策略、水文学预报及水文计算模型的结合,维持河流生态系统所需的最低流量,降低水文调节措施造成的生态系统损害。
河流生态流量调控也是河流生态保护和调控的目标之一,它是人类与自然和谐共生的重要保障。
河流生态流量调控原理河流生态流量调控原理顾名思义就是在保证生态系统完整性和水生生物生境的前提下,调控河流水流量。
具体而言,利用科学的水文学分析方法,预测并统计相邻地区的水文情况对河流的影响。
如:河道深度、流速、水温等参数,在满足跨省河流下泄要求的同时,合理调节河流的水流量。
其调控原理主要由以下几个方面的内容。
1.留足“生态水量”“生态水量”是指满足河流生态系统稳态的最低水量,它可以保证植被的自然旺盛、水生动物种群的数量与多样性,以及营造适宜的河流环境等诸多生态系统服务。
因此,河流生态系统的生存需要“生态水量”这个重要保障。
2.废水的排放量和速度河流生态系统往往与环境的关系密不可分,废水的排放量和速度会影响水生动植物的生态环境。
因此,对废水的排放量和速度进行调节,对保护河流生态系统非常重要。
3.生态流量调控的可持续性生态流量调控必须要遵守可持续发展的原则,要保证调控措施不会造成更大的生态环境破坏和增加生产成本等问题。
《汾河中下游生态流量研究》范文
《汾河中下游生态流量研究》篇一一、引言汾河作为中国北方的重要河流之一,其生态环境保护与治理工作至关重要。
中下游地区作为汾河流域的重要区域,其生态流量的研究对于维护河流生态系统的健康与稳定具有深远意义。
本文旨在通过对汾河中下游生态流量的研究,为该区域的生态环境保护与治理提供科学依据。
二、研究背景与意义随着经济社会的发展,人类活动对汾河中下游流域的生态环境产生了显著影响,导致河流生态流量减少,生态环境恶化。
生态流量是维持河流生态系统健康与稳定的关键因素,它不仅关系到河流生态系统的生物多样性,还对沿岸的农业、工业和居民生活用水安全具有重要意义。
因此,开展汾河中下游生态流量研究,对于维护河流生态系统的健康与稳定,促进区域经济社会可持续发展具有重要意义。
三、研究方法与数据来源本研究采用定性与定量相结合的方法,运用遥感技术、水文模型模拟等技术手段,对汾河中下游生态流量进行研究。
数据来源包括水文观测站的历史数据、气象数据以及卫星遥感数据等。
通过对这些数据的收集、整理和分析,了解汾河中下游的生态环境状况及生态流量的变化情况。
四、生态流量现状分析通过对历史数据的分析,发现汾河中下游的生态流量近年来呈下降趋势。
具体表现为:枯水期流量减少,丰水期流量波动加大。
这一现象的主要原因包括气候变化、人类活动等。
其中,气候变化导致降水减少,使得河流流量减少;而人类活动如过度开发、污染排放等则进一步加剧了生态流量的减少。
五、影响因素分析影响汾河中下游生态流量的因素主要包括自然因素和人为因素。
自然因素如气候变化、地形地貌等对生态流量产生直接影响;人为因素如过度开发、污染排放等则通过改变河流的生态环境和流域的水文循环过程,对生态流量产生间接影响。
其中,人为因素的影响尤为突出,需要引起高度重视。
六、建议措施针对汾河中下游生态流量减少的问题,提出以下建议措施:1. 加强水资源管理,合理分配水资源,保障生态用水和居民生活用水的需求。
2. 推进污水处理和排放标准的执行,减少污染排放对河流生态环境的破坏。
小型水电站生态流量的确定及探讨
目前,我国高度重视生态环境保护, 加大了河流生态环境问题的治理和保护。 从我国河流情况来说,开展水能资源开发, 建设和运行小型水电站,要做好河流生态 流量的把控,进而推动水电站可持续发展, 避免对生态环境的破坏。
一、生态流量管理现状分析 从当前小型水电站规划设计来说,生 态流量的确定是否合理,成为研究重点,影 响着其持续发展。环保部门和水利部门都 给出确定方法。但实际操作中,资料收集难、 调查研究不充分。采用方法单一,确定的 生态流量是否符合实际情况,只有项目实 施运行后才能显现,补救措施实施难度大, 生态流量矛盾突出。目前。国家加大对小 型水电站的整治力度,重点清理以及整顿 破坏生态环境的水电站,因此,如何确定 生态流量更加重要。 =、小型水电站生态流量的确定方法 1.水利部门有关规定 在水电站工程规划设计中,一般根据 水利部《建设项目水资源论证导则》(SL 322—2013)有关规定和《水利水电建设 项目水资源论证导则》(SL 525—2011) 条文说明第6.2.3条中。对于河道生态需 水量的确定,原则上按多年平均流量的 10%一20%确定:……季节性河流或干旱 地区,需在保持现状生态用水量的基础上 适度增加,即把保持这些地区的生态环境 现状作为最低要求。水资源年内丰枯变化 较大,且实测最小流量小于工程控制断面 多年平均流量的10%的河流。经现场查勘 和综合分析,可以工程控制断面实测最小 流量作为最小生态需水量控制。”基于多 年平均流量的百分比和实测最小流量,可 以通过水文计算结果和实测数据计算确定。 值得注意的是,对于无实测水文资料地区。 要结合其他专业加以分析和论证其合理性。 2.环保部门推荐方法 环保部门给出了维持水生生态系统稳 定所需水量的计算方法,有水文学法、水 力学法、组合法、生境模拟法、综合法及 生态水力学法等。适用于小型水电站主要 有水文学法和水力学法。
玉龙喀什河水利枢纽工程中生态流量的研究与应用
三ꎬ 作为世界级的水利工程ꎬ 该枢纽在发挥灌溉、
供水、 防洪ꎬ 发电等效益的同时ꎬ 对周围生态环境
体雄厚ꎬ 基岩裸露ꎬ 河滩地不发育ꎬ 河床覆盖含漂
石砂卵砾石 层ꎬ 基 本 无 植 被 生 长ꎮ 涉 及 河 段 共 有
也可能产生负面影响ꎬ 造成河流连通性降低、 生境
10 种鱼类ꎬ 均为土著鱼类ꎬ 包括 6 种裂腹鱼ꎬ 4 种
要素法( BBM)
是考虑较为全面的一种整体法ꎬ 将河流按丰枯年的不同流量组分结合地形结构、 生态特性ꎬ 综合估
HEA 法
从生态系统整体出发ꎬ 综合研究流量、 泥沙运输、 河床形状与河岸带生物群落之间的关系ꎬ 使推荐
算生态流量
的流量能够同时满足生物保护、 栖息地维持和景观维护等功能
1 2 1 BBM 法
确保本工程流域内河流生态系统不受影响ꎮ
1 工程实例
1 1 工程概况
玉龙喀什水利枢纽是新疆和田河流域水资源调
配的重要工程之一ꎬ 属于和田河东支玉龙喀什河上
要计算方式见表 1ꎮ
收稿日期: 2020 ̄01 ̄01
E ̄mail: 328611267@ qq com
作者简介: 曹文洁(1989 年—) ꎬ 女ꎬ 工程师ꎮ
BBM 法、 Tennant 法、 最小月平均径流法、 生态水
同生态特征及保护目标ꎬ 在计算生态水量时ꎬ 应根
力学法分别来计算玉龙喀什水利枢纽工程河段的生
据河流河段的具体情况 [13 ̄15] ꎬ 选取几种适宜方法
态流量过程ꎬ 提出满足各个方法的所需生态流量ꎬ
进行计算ꎬ 并进行合理性分析ꎬ 各种计算方法的主
板堆石坝ꎮ 目前ꎬ 此 类 坝 型 的 坝 高 全 世 界 排 名 第
段ꎬ 电 站 厂 房 布 置 于 水 库 坝 址 下 游 27km 河 道 左
关于生态流量的概念解析
关于生态流量的概念解析王中根$$赵玲玲2$%$陈庆伟3$黄振(1.中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室,100101,北京;2.广州地理研究所,510002,广州;3.水利部水资源管理中D,100053,北京;4.中国科学院大学,100049,北京;5.水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室,510002,@州)摘要:从生态流量概念的提出、演化和内涵与外延等方面,对生态流量的概念进行解析#提出了概念演化的两大体系,一是以生态需水量为代表,用时段总水量表征流量的概念体系;二是以河湖生态流量为代表,用瞬时流量表征的概念体系#探讨了生态流量的本质属性,包括质与量统一性、可再生性与流动性、时空异质性、阈值性与适宜性等,指出生态流量是维持生态与环境系统的结构与功能所需特定的河水流量&归纳总结了不同行业部门对生态流量的定义,以及主流的计算方法,包括水文学方法、水力学方法、水文-生物分析法、生境模拟法以及综合法等&关键词:生态流量;概念解析;内涵与外延;计算方法Analysis of the ecological flow Concept//Wang Zhonggen,Zhao Lingling,Chen Qingwei,Huang ZhenAbstract:The concept of ecological flow is analyzed from the aspects of raise,evolution,connotation and extension. This paper puts forward two systems of conceptual evolution,one is represented by ecological water demand,and the other is represented by river and lake instantaneous flow.This paper discusses the essential attributes of ecological flow,including unity of quality and quantity,renewable mobility,spatial-temporal heterogeneity,threshold and suitability,and points out that ecological flow is the specific river flow needed to maintain the structure and function of ecological and environmental system.This paper summarizes the definition of ecological flow in different industries,as well as the mainstream calculation methods,including hydrological method,hydraulic method,hydrological-biological analysis method,habitat simulation method and comprehensive method.Keywords:ecological flow;concept analysis;connotation and denotation;calculation method中图分类号:TG213+X171.1文献标识码:A文章编号:1000-1123(2020)15-0029-04地球生命系统的维持需要一定量能够循环流动的水"生态流量概念的提出与发展,正是因应生态文明建设而生,是实现人与自然和谐发展的必然产物,也是维持地球健康水循环的必由之路%目前,生态流量的概念并不清晰,其定义与计算方法也不统一叫从概念解析看,任何概念都是人类在认识客观世界过程中将所感知事物的共同本质属性抽象出来,加以概括形成"随着人类认识的深入和客观世界的变化,概念的内涵和外延会不断地演化"生态流量是“流量'概念的一种演化发展,属于一类特定的流量,既继承了“流量’的共性,又拥有自身的特性%本文提到的“流量'特指河水流量,即在单位时间内通过河流某一断面的水量(一般用m3/s表示)%流量也可以用单位时段内(如日、月*季、年)流出河流断面的总水量来表示,即常说的河川径流量(m3)%从文献查阅看,生态流量概念的提出,最早可以追溯到20世纪40年代初的河道枯水流量(Low Flow)国、河道基流(BaseFlow)3】的研究,50年代开始了基于流量*流速、水位与水生生物关系的河流生态流量(Ecological Flow)研究〔4】,60—70年代出现了河流生态流量相关的评价和计算方法研究^,80年代以后生态流量的概念已在不同学科领域与行业管理中得到了快速发展,演变出不同的概念与定义%为了深入理收稿日期:2020-07-21作者简介:王中根,研究员,主要从事水文循环模拟与水资源管理工作%基金项目:中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19030204),水利部珠江河口动力学及伴生过程调控重点实验室开放研究基金[20180KJ08,广东省科学院发展专项(2020GDASYL-20200401001),广东省科技计划(2018B030324002)%29|水解生态流量的概念,本文将从其产生和演变过程中剖析其内涵和外延,为生态流量的理论与实践研究奠定基础。
草原生态系统的物种多样性和生态流量研究
草原生态系统的物种多样性和生态流量研究草原是全球最大的生态系统之一,其范围覆盖整个地球的四分之一以上,包括草原、草甸、沙漠、半沙漠等。
草原生态系统的物种多样性和生态流量是人们关心的热点问题,引起了许多生态学家的兴趣。
本文将对草原生态系统的物种多样性和生态流量进行研究,并探讨其意义和未来发展方向。
一、草原生态系统的物种多样性物种多样性是一个生态系统中生物多样性的一种度量方式,指的是一个区域内生态系统中生物种类的数量和多样性。
草原作为一类特殊的生态系统,因其独特的地理位置和气候条件,形成了独特的生物群落。
草原生态系统具有较高的物种多样性,根据已有数据,草原上的植物物种数量可以超过500种,昆虫种类更是超过1000种。
草原物种多样性的重要性在于它对草原生态系统的稳定和可持续发展有着重要的影响。
生物多样性的流失往往会导致生态系统的功能减弱和生态服务丧失,例如旱草原失去植物多样性会导致沙漠化等问题。
因此,保护草原的物种多样性对于维持草原生态系统的健康和稳定至关重要。
二、生态流量研究生态流量是指生态环境中物质和能量的流动,包括物质和能量的输入、输出和转移等过程。
草原生态系统中的生态流量具有很强的地域性,同时又与人类活动密切相关。
草原的生态流量包括了水、养分、能量、植物碳汇等多种成分,是维持草原生态系统稳定的重要因素之一。
草原生态系统中的生态流量受到了许多因素的影响,如气候、地形、人类活动等。
草原的生态流量数据可以用于预测草原的演变趋势,为草原生态系统管理和保护提供依据。
因此,草原生态系统的生态流量研究对于深入了解草原生态系统的生态学机制和规律具有重要意义。
三、物种多样性与生态流量的关系草原的物种多样性直接关系到草原的生态流量和生态服务。
由于草原物种之间的相互作用,草原的物种多样性会影响植物生长和生态系统的整体功能。
草原生态系统的物种多样性具有重要的生态学意义,可以维持生态系统的平衡和稳定运行。
生态流量和物种多样性之间存在很强的相互作用。
汉江干流生态流量保障措施研究
第52卷第2期2021年2月㊀㊀人㊀民㊀长㊀江Yangtze㊀River㊀㊀Vol.52,No.2Feb.,2021收稿日期:2020-07-03作者简介:李㊀斐,男,高级工程师,主要从事水资源保护管理和研究工作㊂E -mail :2775569@㊀㊀文章编号:1001-4179(2021)02-0050-04汉江干流生态流量保障措施研究李㊀斐,邓志民,邓㊀瑞,彭才喜(长江水资源保护科学研究所,湖北武汉430051)摘要:生态流量是维系河湖生态功能,控制水资源开发强度的重要指标,是统筹生活㊁生产和生态用水,优化配置水资源的重要基础㊂以汉江干流为研究对象,分析汉江生态流量保障与管理现状及其存在的主要问题,以问题和管理需求为导向,结合汉江流域梯级开发情况,提出汉江干流生态流量保障常规调度与应急调度措施;针对生态保护目标需求,提出水华控制及敏感生态需水的调度措施;以强监管为目标,提出建立监测预警机制㊁强化生态流量监管与考核㊁提升科技支撑能力等保障措施㊂研究成果可为汉江流域生态流量管理提供技术支撑㊂关㊀键㊀词:生态流量;生态调度;监测预警;保障措施;汉江流域中图法分类号:TV213.4㊀㊀㊀文献标志码:ADOI :10.16232/ki.1001-4179.2021.02.008㊀㊀河湖生态流量是指为了维系河流㊁湖泊等水生态系统的结构和功能,需要保留在河湖内符合水质要求的流量(水量㊁水位)及其过程[1]㊂保障河湖生态流量,事关国家水安全战略和生态文明建设的大局㊂在满足经济社会发展需水的同时,制定流域河湖生态流量保障措施,维系河湖健康,能为新时期人民群众对生态环境的获得感和幸福感提供支撑㊂李原园等[2]结合新时期新要求,提出了提高河湖生态流量保障的几点建议;杨谦[3]在梳理长江流域生态水量保障工作开展情况及存在的主要问题的基础上,提出了长江流域生态流量管理的建议和举措;顾洪[4]分析了淮河流域河湖生态流量保障的重点与难点;田友[5]在梳理海河流域生态流量保障面临的挑战的基础上,提出了海河流域生态流量保障工作思路及重点措施;苏训[6]阐述了珠江河湖生态流量保障的实践与成效,分析了生态流量保障工作中面临的困难与问题,并提出了几点建议;徐伟等[7]分析了滦河流域生态流量保证程度,提出降水量不足和水利工程用水是滦河近年来生态流量得不到满足的主要原因㊂由此可见,生态流量保障与管理工作越来越备受关注㊂本文在梳理汉江流域水资源禀赋条件㊁生态流量管理现状及存在的主要问题的基础上,以问题和管理需求为导向,从生态流量调度㊁监测监控㊁监管考核㊁科技支撑等方面提出了系统性㊁针对性的河湖生态流量保障措施㊂1㊀流域概况汉江是长江中游左岸最大的支流,发源于秦岭南麓㊂干流流经陕西㊁湖北两省,于武汉市汇入长江,全长1577km㊂支流展延至四川㊁甘肃㊁重庆㊁河南4省(直辖市),流域面积约15.9万km 2㊂流域水系发育,流域面积大于1000km 2的一级支流共有21条[8]㊂汉江流域多年平均水资源总量为573亿m 3㊂2016年,汉江流域总供水量为141.84亿m 3,总用水量为141.84亿m 3,流域水资源开发利用率达24.75%[9]㊂汉江干流已㊁在建主要水库14座,包括有黄金峡㊁石泉㊁喜河㊁安康㊁旬阳㊁蜀河㊁白河㊁孤山㊁丹江口㊁王甫洲㊁崔家营㊁雅口㊁碾盘山㊁兴隆,其中丹江口水库为汉江流域控制性水利枢纽;支流已建主要大型水库6座,包括蔺河口㊁陡岭子㊁鄂坪㊁潘口㊁黄龙滩和鸭河口等㊂汉江流域重点引调水工程包括南水北调中线工程㊁引汉济渭工程㊁清泉沟引水工程以及引江济汉工程等㊂目前,除引汉济渭㊁清泉沟引水工程中的鄂北地区水资源配置工程正在建设外,其他引调水工程均已运行[10]㊂汉江流域水系图如图1所示㊂㊀第2期㊀㊀㊀李㊀斐,等:汉江干流生态流量保障措施研究图1㊀汉江流域水系Fig.1㊀Map of Hanjiang River Basin㊀㊀汉江是四大家鱼等产漂流性卵鱼类的重要产卵场和栖息地,干流有产漂流性鱼类产卵场7处㊁自然保护区4处㊁风景名胜区3处㊁湿地公园3处㊁国家级水产种质资源保护区7个㊂汉江干流及支流浮游植物㊁鱼类等物种较为丰富多样,中下游是四大家鱼等产漂流性卵鱼类的重要产卵场和栖息地,而下游河段硅藻水华暴发频率加剧[11]㊂2㊀生态流量管理现状2.1㊀管理现状与成效(1)以规划为引领,有序推动了生态流量管理㊂当前,‘长江流域综合规划(2012~2030年)“(国函 2012 220号)‘长江流域(片)水资源保护规划(2016~2030年)“‘汉江流域综合规划“等规划已编制完成㊂这些规划以流域为单元,综合考虑流域经济社会发展与生态环境保护要求,确定了汉江干流白河㊁黄家港㊁皇庄等主要控制节点的生态基流㊁基本生态水量等指标[12]㊂(2)以水资源管理为抓手,有效推进了生态流量实施㊂2012年12月,水利部正式批复了‘汉江流域加快实施最严格水资源管理制度试点方案“(水资源 2012 551号),以探索流域实施最严格水资源管理制度的模式及方法㊂‘汉江流域水量分配方案“于2016年获水利部批复,明确了安康㊁白河㊁黄家港㊁皇庄等控制节点的生态基流㊁最小下泄流量等指标,确定了流域水资源统一调度的目标和条件㊂(3)以落实强监管为目标,分步制定了断面生态流量㊂为全面贯彻落实 水利行业强监管 的水利改革发展总基调,综合考虑‘长江流域综合规划(2012~2030年)“㊁水量分配方案批复㊁环评批复等成果,确定安康㊁白河㊁黄家港㊁皇庄控制断面生态流量分别为66,76,174m 3/s 和200m 3/s㊂同时,考虑汉江中下游分布有国家级水产种质资源保护区以及水华环境问题(即需考虑敏感生态需水要求),确定黄家港及皇庄2个断面最小下泄流量分别为490m 3/s 和5000m 3/s (当丹江口水库来水小于350m 3/s 且库水位低于150m 时,最小下泄流量均为400m 3/s)㊂其中,安康㊁黄家港㊁皇庄断面生态流量成果已获水利部批复,并以‘水利部关于印发第一批重点河湖生态流量保障目标的函“(水资管函[2020]43号)印发㊂2020年和2021年继续开展汉江支流堵河㊁丹江㊁金钱河㊁唐白河等河流主要控制断面生态流量保障目标确定工作㊂(4)以生态调度为手段,有力保障了敏感生态需水㊂从2011年起为控制汉江中下游水华,开展了多次应急生态调度㊂2016年3月,为消除发生在汉江沙洋㊁钟祥㊁潜江河段的轻度水华,并预防水华大面积爆发,3月1~6日丹江口水库将出库流量加大至600m 3/s,直至下游河段水质恢复㊂此外,为促进汉江中下游产漂流性卵鱼类繁殖,2018年6月25日,长江防总会同湖北省防总加大了丹江口水库下泄流量,在崔家营至兴隆枢纽河段营造了一次3d 以上的涨水过程,流量日增幅为400~1000m 3/s㊂同时,汉江中下游兴15㊀㊀人㊀民㊀长㊀江2021年㊀隆㊁崔家营水利枢纽同步加大下泄流量,为生态调度试验创造有利条件㊂(5)以水文站网为基础,有效强化了生态流量监管㊂2011年以来,以省界水资源监测为基础开展有关汉江生态流量(水量)监测工作,制定了汉江流域水量监测方案,新建上津㊁茅坝关㊁梅家铺3个水文站,改造了南宽坪㊁荆紫关㊁新店铺3个水文站,完善了汉江流域水量监测站网㊂积极开展白河㊁黄家港㊁皇庄㊁黄龙滩等断面的流量监测,每月10日前开展资料整编的定线,明显提高了生态流量监管水平㊂2.2㊀主要问题(1)供用水矛盾突出,挤占生态用水㊂目前,汉江流域枯水期水资源开发和保护协调困难,流域内外用水统筹难度大,安康㊁汉中㊁唐白河㊁鄂北岗等部分地区供用水矛盾较为突出;汉江流域绝大多数控制断面的流量满足程度较高,但仍存在支流上部分工程泄放设施缺失㊁河道外用水挤占河道生态用水㊁部分水利水电工程并未严格按照生态下泄水量要求实时下放生态基流等问题㊂(2)监管基础薄弱,预警机制亟待加强㊂汉江流域目前没有统一的生态流量监管平台和完整的生态流量监控体系,缺乏视频监控,无法全面动态监控流域内控制断面(特别是工程控制断面)生态流量的保障情况㊂枯水期生态流量监测及其监控数据的采集㊁无线传输技术还有待提升㊂汉江水资源监测信息报送频次与能力有待进一步提高㊂生态流量预警机制尚未建立㊂(3)考核问责机制尚未建立,监管执法力度亟需强化㊂目前,汉江流域重要断面生态流量考核机制尚未建立,需要强化生态流量满足程度考核,将生态流量监管作为最严格水资源管理和河长制执法监管工作的重要内容㊂已有的规定对涉水工程运营方的约束力相对较小,存在着监管主体不明确㊁责任落实不到位㊁管理体制机制不健全等突出问题㊂3㊀生态流量保障措施根据汉江干流控制断面与水利工程的区位关系,安康控制断面位于季调节性能的安康水库下游,其保障水源为安康水库;白河控制断面位于在建的日调节性能的白河水库,其保障水源为上游调节性能较强的安康水库;黄家港控制断面位于丹江口水库下游,其保障水源为丹江口水库;皇庄控制断面上游分布有王甫洲㊁崔家营㊁雅口(在建)㊁碾盘山(在建)等水利工程,它们均为日调节性能水库,皇庄断面保障水源为上游调节性能较强的丹江口水库㊂另外,汉江流域生态保护目标众多,汉江中下游为四大家鱼的重要产卵场和栖息地,水华问题突出㊂针对汉江流域上述特点,提出以下几点生态流量保障措施㊂3.1㊀加强支流生态流量管控汉江干流生态流量保障一定程度上依赖于支流,特别是具有调蓄能力的支流汇入,如堵河㊁唐白河等㊂因此,应科学合理确定任河㊁金钱河㊁堵河㊁丹江㊁唐白河等较大支流生态流量保障目标,加快推进支流生态流量保障方案制定,明确生态流量保障责任主体,加强支流生态流量监督与管理,以保障汉江干流生态流量,维系汉江河流健康㊂3.2㊀制定生态流量保障调度措施制定汉江流域水利水电工程统一调度管理办法,统筹防洪㊁发电㊁供水㊁灌溉㊁航运等功能和生态流量保障要求,加强控制断面上游安康水库㊁白河水库(在建)㊁丹江口水库㊁碾盘山水库(在建)等水工程调度,安康水库㊁丹江口水库等严格执行各自的调度方案㊂干流王甫洲及崔家营水库严格按照工程取水许可执行,白河㊁雅口和碾盘山在建工程按照环评批复要求下泄生态流量㊂考虑规划的引江补汉工程对汉江中下游水量的影响,应加强引江补汉工程及丹江口水库的联合调度,制定相应的联合调度方案,以确保汉江中下游生态流量及敏感生态需水㊂当出现枯水年或特枯年,通过上游水工程调度管理仍不能满足控制断面生态流量要求时,则加强支流调节性能较好的潘口㊁黄龙滩㊁鸭河口等工程的应急调度,强化河道外经济社会用水管控㊂严格控制河道外社会经济用水,优先满足城乡居民生活用水,保障基本生态用水,并统筹农业㊁工业用水以及航运等需要,以保障河道内安康㊁白河㊁黄家港㊁皇庄4个主要控制断面生态流量目标要求,维护河流健康和良好生态环境㊂针对汉江中下游可能出现的水华现象,正常来水情况下每年2~4月,调度丹江口㊁王甫洲等梯级枢纽同步加大向汉江中下游下泄流量,使皇庄断面流量高于500m3/s,以较好防控汉江中下游水华,保障汉江中下游供水安全和水生态安全㊂针对汉江中下游四大家鱼敏感生态需水要求,在每年汉江四大家鱼等产漂性卵鱼类的产卵繁殖期(5 ~8月),综合考虑丹江口下泄流量和唐白河一定规模洪水过程,相机开展1~2次汉江中下游梯级水库联合敞泄调度,时间维持5~7d,以满足繁殖鱼类洄游条件和自然产卵与受精卵漂流孵化所需水文水力学条件,完成自然繁殖过程㊂调度实施时同步开展水文㊁水质㊁水生态等生态调度效果监测㊂3.3㊀建立生态流量监测预警机制建立汉江流域生态流量监控平台,加强安康水库25㊀第2期㊀㊀㊀李㊀斐,等:汉江干流生态流量保障措施研究等工程下泄流量关键断面监测设施建设,完善水文监测站网,加强视频监控,提升枯水期低水量生态流量精准监控能力;制定生态流量监测方案,采用数据挖掘㊁5G㊁云计算㊁大数据等技术手段,提升监测监控能力;提高监控平台数据传送㊁统计㊁分析处理能力,实现生态流量监控可视化㊂研究确定生态流量预警分级指标体系及预警对外发布程序,制定预警响应措施㊂3.4㊀强化生态流量监管与考核健全生态流量日常监督检查机制,加强安康㊁丹江口等工程下泄生态流量监测监督,落实属地监管责任,确定控制断面生态流量保障责任主体;保障责任主体加强辖区内用水总量控制,对区间河道外重点取用水户进行管控,强化王甫洲㊁崔家营㊁雅口㊁碾盘山等水库调度管理㊂建立健全生态流量保障工作考核机制,将生态流量监管作为最严格水资源管理和河长制执法监管工作的重要内容;建立每月生态流量达标通报制度,建立公众监督平台,接受社会公众问题反映和监督举报㊂3.5㊀加强科技支撑能力开展汉江中下游生态流量监测预警机制㊁水华风险防控措施㊁汉江中下游鱼类繁殖生态流量优化调度㊁联合生态调度效果评估等科学研究,推进和完善生态流量管理信息系统建设,补齐信息化工程短板,以提升科技支撑能力㊂4㊀结语本文通过梳理汉江流域生态流量管理现状,提出了生态流量保障与管理主要存在供用水矛盾突出㊁监管预警薄弱㊁考核问责机制尚未建立等问题㊂以问题为导向,结合控制断面与水利工程建设区位关系,综合考虑汉江干流生态环境保护需求,从加强支流生态流量管控㊁制定生态流量保障调度措施㊁建立生态流量监测预警机制㊁强化生态流量监管与考核㊁加强科技支撑能力等方面,提出汉江流域生态流量保障措施㊂参考文献:[1]㊀中华人民共和国水利部.水利部关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见(水资管[202]67号)[Z].北京:中华人民共和国水利部,2020.[2]㊀李原园,廖文根,赵钟楠,等.新时期河湖生态流量确定与保障工作的若干思考[J].中国水利,2019(17):13-16.[3]㊀杨谦.加强长江流域生态流量管理的建议和举措[J].长江技术经济,2020,4(1):1-5.[4]㊀顾洪.淮河流域河湖生态流量确定与保障重点难点分析[J].中国水利,2020(15):47-49.[5]㊀田友.海河流域生态流量保障工作思路与推进对策探讨[J].中国水利,2020(15):50-52.[6]㊀苏训.珠江生态流量保障实践与思考[J].中国水利,2020(15):53-55,43.[7]㊀徐伟,董增川,付晓花,等.滦河流域生态流量保证程度分析[J].人民长江,2015,46(24):13-16.[8]㊀水利部长江水利委员会.汉江流域综合规划报告[R].武汉:水利部长江水利委员会,2019.[9]㊀水利部长江水利委员会.2016年长江流域及西南诸河水资源公报[M].武汉:长江出版社,2017.[10]㊀水利部长江水利委员会.汉江洪水与水量调度方案[R].武汉:水利部长江水利委员会,2017.[11]㊀湖北省河长制办公室.湖北省汉江㊁东荆河一河一策实施方案[R].武汉:湖北省河长制办公室,2018.[12]㊀涂敏,易燃.长江流域生态流量管理实践及建议[J].中国水利,2019(17):64-66,61.(编辑:黄文晋)引用本文:李斐,邓志民,邓瑞,等.汉江干流生态流量保障措施研究[J].人民长江,2021,52(2):50-53.Study on guarantee measures of ecological flow in main stream of Hanjiang RiverLI Fei,DENG Zhimin,DENG Rui,PENG Caixi(Changjiang Water Resources Protection Institute,Wuhan430051,China)Abstract:㊀Ecological flow is an important indicator for maintaining the ecological function of rivers and lakes and controlling the development intensity of water resources,and an important foundation for coordinating the life,production and ecological water use, and optimizing the allocation of water resources.Taking the main stream of the Hanjiang River as the object,the current situation and problems of ecological flow protection and management in Hanjiang River were bined with the cascade development in the Hanjiang River Basin,the conventional operation and emergency operation measures for the ecological flow guarantee of the main stream of the Hanjiang River were proposed.Aiming at the demand of ecological protection target,this paper put forward some meas-ures for controlling water bloom and sensitive ecological water demand.With strong supervision as the goal,establishing monitoring and early-warning mechanism,strengthening ecological flow supervision and assessment,enhancing scientific and technological sup-port capacity were put forward.The research results can provide technical support for ecological flow management,and are of great importance for improving ecology and environment in the middle and lower reaches of the Hanjiang River.Key words:㊀ecological flow;ecological operation;monitoring and early-warning;guarantee measures;Hanjiang River35。
生态系统的生物量和能量流量研究
生态系统的生物量和能量流量研究随着现代工业和城市化的发展,人类对自然环境的破坏越来越严重。
因此,生态系统的生物量和能量流量研究尤为重要。
一、生态系统的生物量我们所说的生态系统生物量是指生态系统中所有生命体的总重量。
生态系统生物量可以分为活体生物量和死体生物量。
活体生物量是指生态系统中所有活的生命体的总重量,包括植物和动物。
死体生物量是指生物在死亡后留下的物质,包括落叶、死枝和动植物的尸体等。
生态系统的生物量通常与植物生长相关。
如果植物的生物量增加,那么生态系统的生物量也会增加。
因此,我们可以通过测量植物生物量来了解生态系统的生物量。
二、生态系统的能量流量生态系统中的能量来自太阳辐射。
光合作用是生态系统中获得能量的主要途径。
通过光合作用,植物将太阳能转化为化学能,并将其储存在有机化合物中。
这些有机化合物可以作为能量和营养物质供给生态系统中的其他生物。
生态系统中的能量流量包括净初级生产力、净次级生产力和生态系统呼吸损失。
净初级生产力是指植物从太阳能中转化的有机物减去植物自身的呼吸损失。
净次级生产力是指直接或间接消费植物的动物所获得的能量。
生态系统呼吸损失是指生态系统中所有生物的呼吸消耗的能量,包括植物和动物。
三、生态系统的生物量和能量流量研究的重要性生态系统的生物量和能量流量研究对于生态学和环境保护都具有重要意义。
首先,生态系统的生物量和能量流量研究可以帮助我们了解生态系统的结构和功能。
通过了解生态系统中所有生命体的总重量和能量的来源和流失,我们可以更好地了解生态系统中不同生物之间的相互关系和作用。
其次,生态系统的生物量和能量流量研究可以帮助我们评估生态系统的健康状况。
如果生态系统的生物量和能量流量连续下降,那么就说明该生态系统已经受到了破坏。
这些信息可以用来制定保护和恢复该生态系统的有效策略。
最后,生态系统的生物量和能量流量研究可以帮助我们了解生态系统对气候变化的响应。
随着气候变化的持续加剧,生态系统的生物量和能量流量可能会发生变化,从而导致整个生态系统的结构和功能发生变化。
绿色水利水电工程规划建设中的生态流量保障措施研究
绿色水利水电工程规划建设中的生态流量保障措施研究1. 引言1.1 研究背景绿色水利水电工程规划建设中的生态流量保障措施研究引言:随着经济社会的快速发展,人类对水资源的需求不断增加,为了满足日益增长的用水需求,水利水电工程建设不可避免地成为发展的重要手段。
传统水利水电工程建设通常会对周围的生态环境造成破坏,导致水生态系统的恶化甚至崩溃。
在这样的背景下,如何在水利水电工程规划建设中保障生态流量成为了亟待解决的问题。
生态流量是指在不影响生态系统正常功能的前提下,保证水体中足够的流量,以维持生态系统的正常运行和生物多样性。
研究如何在绿色水利水电工程建设中有效保障生态流量,具有重要的理论和实践意义。
本文旨在探讨绿色水利水电工程规划建设中的生态流量保障措施,分析现有的保护措施的不足之处,并提出优化方案,同时探讨生态流量监测技术的应用,以期为未来的工程实践提供参考和指导。
1.2 研究意义绿色水利水电工程是绿色发展的重要组成部分,对于保护生态环境、促进经济发展和改善人民生活水平具有重要意义。
而在绿色水利水电工程规划建设中,生态流量保障是保障生态环境良性循环的关键环节。
在过去的实践中,由于对生态流量保障的重视程度不够,导致了一些生态环境和生态系统的恶化和破坏,这对于生态平衡和人类可持续发展构成了重大威胁。
开展生态流量保障措施研究具有非常重要的意义。
通过对绿色水利水电工程的生态流量保障措施进行合理规划和设计,不仅可以最大限度地减少水资源的浪费,还可以最大限度地减少对生态环境的破坏,实现生态环境的可持续发展。
研究生态流量保障措施还可以为今后更好地规划和建设水利水电工程提供重要参考和借鉴,为地区经济的健康发展提供坚实的保障。
研究生态流量保障措施的意义重大,对于推动绿色水利水电工程的健康发展具有不可或缺的作用。
2. 正文2.1 绿色水利水电工程的特点绿色水利水电工程是指在规划、建设、运营和维护过程中,采取一系列环保和可持续发展的措施,最大限度地减少对生态环境的影响,保护水资源和生态系统的健康。
讨论生态流量核定与保障先行先试报告
讨论生态流量核定与保障先行先试报告一、引言生态流量核定与保障是指在生态环境保护工作中,对流域内的水资源进行合理分配和利用的一种管理手段。
为了实现生态流量的核定与保障,需要进行先行先试的探索和研究。
本报告旨在讨论生态流量核定与保障先行先试的相关问题,并提出一些可行的解决方案。
二、背景近年来,随着我国经济的快速发展,水资源的紧缺问题日益突出。
为了保护水资源的可持续利用,我国开始推行生态流量核定与保障的政策。
生态流量是指在生态系统中维持生物多样性和生态功能所需的最低水量。
通过核定生态流量,并保障其在流域内的实际供给,可以有效保护水生态系统的完整性和稳定性。
三、生态流量核定的问题与挑战1. 数据不完备:生态流量核定需要大量的水文、水资源、生态环境等数据,但目前我国在这方面的数据收集和管理还存在一定的问题,数据的完备性和准确性有待提高。
2. 核定方法不统一:生态流量核定需要综合考虑生态需求、水量平衡和水生态系统的特点,但目前还没有统一的标准和方法,各地区存在较大的差异。
3. 利益冲突:生态流量核定涉及到不同利益主体的权益,如水利、环保、农业等部门的利益可能存在冲突,如何协调各方的利益是一个难题。
四、保障先行先试的意义保障先行先试是指在生态流量核定前,通过一些具体的措施和试点项目,验证生态流量的可行性和可操作性。
保障先行先试的意义在于:1. 为生态流量核定提供实践经验:通过先行先试,可以积累一些实践经验,为生态流量核定提供参考和依据。
2. 促进各方利益的协调:通过先行先试,可以发现问题并解决问题,促进各方利益的协调,为生态流量核定的实施创造良好的环境。
3. 推动生态文明建设:生态流量核定与保障是生态文明建设的重要内容,通过先行先试可以推动生态文明建设的进程。
五、保障先行先试的建议与措施1. 加强数据收集与管理:建立完善的数据采集和管理机制,提高数据的完备性和准确性,为生态流量核定提供可靠的数据支持。
2. 推动标准与方法的统一:加强研究和交流,制定统一的标准和方法,减少各地区的差异,提高生态流量核定的科学性和可比性。
生态流量评估情况分析报告
生态流量评估情况分析报告
生态流量评估是对一个生态系统中流动的物质、能量和信息进行评估和分析的过程。
在生态学领域中,生态流量评估被广泛应用于湿地、森林、草原等各种生态系统的研究和管理中。
首先,生态流量评估可以帮助我们了解一个生态系统内部的物质循环和能量流动。
通过对不同物质和能量在生态系统中的转化和传递过程进行评估和分析,可以揭示出生态系统中不同组分之间的相互关系和相互作用。
比如,湿地中的水循环评估可以帮助我们了解水的来源和去向,进而可以对湿地内部的水资源管理进行优化。
其次,生态流量评估可以评估生态系统对外部环境的响应和适应能力。
通过对生态系统内外物质和能量流动的评估和分析,可以了解生态系统对外部干扰的响应和适应能力,从而可以评估生态系统的健康状况和稳定性。
比如,在评估一个森林生态系统的健康状况时,可以通过评估森林内部的物质和能量流动情况,了解森林对外部环境的适应能力和稳定性。
此外,生态流量评估还可以帮助我们研究生态系统的物质和能量的利用效率和循环利用率。
通过对生态系统内不同物质和能量流动的评估和分析,可以了解生态系统内物质和能量的利用效率和循环利用率。
比如,在评估一个农田生态系统的可持续性时,可以通过评估农田内部的物质和能量流动情况,了解农田内物质和能量的利用效率和循环利用率,进而可以评估农田的可持续性。
总之,生态流量评估在生态学研究和生态系统管理中具有重要意义。
通过对生态系统内物质、能量和信息流动的评估和分析,可以揭示出生态系统内部的相互关系和相互作用,评估生态系统对外部环境的响应和适应能力,研究物质和能量的利用效率和循环利用率,从而为生态学研究和生态系统管理提供科学依据。
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6月初~6月 底
最小流量不低于生境模拟法上述3种鱼类WUA拐点 对应的流量 9月初~12月 非鱼类集中 该时段推荐流量不低于采用满足生态水力学法水力生境参数标准的最小 底 产卵期 流量 其他时段
23
鮡、重口裂 7月初~8月 腹鱼、齐口裂 底 腹鱼集中产卵 期
某连续7日 (当15≤T≤20时)
汇 报 内 容
2.3鱼类生境评价的生境模拟法
计算模型——River2D模型 控制方程
连续方程
H qx qy 0 t x y
X方向的动量方程
q x g 1 1 Uqx Vq x H 2 gHS0 x S fx H xx H xy t x1.4
绪论
研究的背景 研究的科学意义与实践价值 国内外相关领域研究进展 研究内容与技术路线
2. 3. 4. 5.
山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价 山区河流鱼类生境的适应性调查 研究实例 结束语
3
1.
绪 论
1.1 研究的背景
水电开发对生态环境的
影响受到广泛关注;
A 5 12 94 12 92 12 90 12 88 W S PF 1 G rou nd Ba nk Sta Le gen d
Elevation (m)
12 86 12 84 12 82 12 80 12 78 12 76 12 74 0 20 40 60 80 10 0 12 0 14 0
21
Station (m )
重口裂腹鱼
黄石爬鮡
25
3. 山区河流鱼类生境的适应性调查
3.2. 鱼类生境指标的确定
山区河流引水式和混合式水电开发主要改变河流水文情势,对水 深、流速、水文过程等产生影响。 现场调查时收集水深、流速、底质、水温、水面宽、过水面积等指 标。 计算时以水深、流速、水面宽作为计算维持水生生态稳定所需水量 的量化指标。 考虑鱼类产卵对涨水过程、洪水涨落过程等水文情势变化的需求, 模拟天然洪水特点,制造涨水过程和7日洪水涨落过程。
湍急,河谷狭窄,水温 较低,鱼类区系成分较 为单一。 以冷水性高原山区种 类为主。其中青石爬鮡 、重口裂腹鱼、松潘裸 鲤系省级保护鱼类。 齐口裂腹鱼、石爬鮡 和高原鳅类鱼类分布较 为广泛,涵盖了全部调 查水域。
28
鱼类组成
齐口裂腹鱼
3.1. 山区河流水生生态系统稳定的指示物种
确定鮡科、裂腹鱼亚科作为衡量栖息地质量优劣的指示物种,主 要是基于以下原因: (1) 石爬鮡、裂腹鱼在四川省境内山区河流广泛分布,是主要经 济鱼类,具有一定的代表性和经济价值。 (2) 经文献资料分析,石爬鮡、裂腹鱼的繁殖习性跟水文情势联 系较密切,对水深、流速有一定要求,受河道减水影响大。 (3) 石爬鮡、裂腹鱼绝大多数属于四川省省级保护鱼类或长江上 游特有鱼类,具有保护意义。
22
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价 2.4基本生态流量的确定原则和评估方案
表2-3 岷江流域维持水生生态系统稳定所需水量的评估方案
时间段
时间划分 1~5月底
时段划分依 据
评估方案
非鱼类集中 该时段推荐流量不低于采用满足生态水力学法水力生境参数标准的最小 产卵期 流量 模拟天然径流特点,制造持续涨水过程,月初流量不低于满足生态水力 齐口裂腹鱼 学法水力生境参数标准的最小流量, 月底不低于生境模拟法齐口裂腹鱼 集中产卵期 WUA峰值对应的流量 某连续7日 (10≤T≤15时) 模拟天然径流特点,制造 7 日洪水过程,期间峰值 流量不低于生境模拟法重口裂腹鱼WUA峰值对应的流 量,最小流量不低于生境模拟法重口裂腹鱼WUA拐点 对应的流量
2.2鱼类生境评价的生态水力学法修正
水力学计算模型
HEC-RAS是由美国陆 军工程兵团开发的水面线 计算软件包,适用于河道 稳定和非稳定流一维水力 计算。在北美得到公认和 通用。该模型已经通过一 系列的理论、实验和野外 试验调查结果的验证。
12
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.2鱼类生境评价的生态水力学法修正
2.1 山区河流生态流量的确定方法
9
q1 q6
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.1 山区河流河道生态流量的确定方法
• • • • • •
水生生境特点 水文情势特点 地理位置及河道特点 水电开发特点 水环境特点 生境的变化特点
山区河流基本生 态流量界定为:维持河 流水生生态系统稳定所 需水量。
2.3鱼类生境评价的生境模拟法
模型修正
以鮡、裂腹鱼作为山区河流的指示物种; 假定维持水生生态系统稳定的根本是保护鱼类产卵场; 以水温、水深、流速、底质、水文过程等5项指标作为研究维持水生 生态稳定所需水量的指标; 基于专家建议法确定鮡类和裂腹鱼产卵繁殖偏爱的流速、水深、水 温; 考虑鱼类产卵对涨水过程、洪水涨落过程等水文情势变化的需求, 模拟天然洪水特点制造涨水过程和 7日洪水涨落过程。 1 P lan: 1 2009 -7 -26
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.4基本生态流量的确定原则和评估方案
流量确定原则
对于无集中产卵场分布的河段 ,应用生态水力学方法计算结果 作为全年流量推荐值; 对于有集中产卵场分布的河段 ,产卵期推荐值采用生境模拟法 计算结果,并结合鱼类产卵对涨 水过程、洪水涨落过程的需求, 制造涨水过程和洪水涨落过程。
1. 2. 3.
3.1. 3.2. 3.3. 3.4.
绪论 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价 山区河流鱼类生境的适应性调查
山区河流水生生态系统稳定的指示物种 鱼类生境指标的确定 岷江及杂谷脑河水生生物回顾调查及总结 指示物种的生存水力参数条件和繁殖生境条件
4. 5.
研究实例 结束语
24
3. 山区河流鱼类生境的适应性调查
q y t 1 Uqy Vq y g H 2 gHS0 y S fy 1 H yx H yy x y 2 y x y
Y方向的动量方程
19
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
姜射坝断面 A2
姜射坝断面 A3
15
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.2鱼类生境评价的生态水力学法修正
表2-2 生态水力学法的水力生境参数标准(山区中型河流)
生境参数指标
最大水深 平均水深 0.75 ≥0.3m 标准 最低标准 95% 95% 当枯水期 100% 能满足时,减水时达 95% ; 当枯期不能满足时,不考虑此项 95% 累计河段长段的百分比
17
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.3鱼类生境评价的生境模拟法
计算模型——River2D模型 River2D模型全称为 河流水动力学和鱼类生 境的二维平均深度模型 。 能详细的研究河流局 部的流速和深度分布, 并确定流量与鱼类可用 栖息地的关系。
18
2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
95%
95% 95% 95%
湿周率
过水断面面积 水域水面面积 水温
≥70%
适合鱼类生存、繁殖
《指南》提出的标准,适用于大中型河流内的水生生物生态流量的计算
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2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.2鱼类生境评价的生态水力学法修正
生境评价参数修正 针对中型山区河流取消水面宽≥30m和过水断面面 积≥30m2这两项参数标准。 计算枯期天然流速≥0.3m/s不能100%满足时,平 均流速不作为评价指标。 山区河流最大水深不低于0.75m。
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2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.2鱼类生境评价的生态水力学法修正
表2-1 生态水力学法的水力生境参数标准(大型河流)
生境参数指标
标
最低标准
准
累计河段长段的百分比 95% 95%
最大水深
平均水深 平均速度 水面宽度
鱼类体长的2~3倍
≥0.3m
≥0.3m/s
≥30m ≥50% ≥30m2
平均速度
≥0.3m/s
湿周率 水域水面面积 水温
≥50% ≥70% 适合鱼类生存、繁殖
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2 山区河流基本生态流量确定与鱼类生境评价
2.3鱼类生境评价的生境模拟法
基本原理
生境模拟法的基本原理
是根据指示物种所需的水 力条件的模拟,确定河流
流量。IFIM法即河道内流
量增量法是生境模拟法的 代表性方法。
控制方程
能量方程: Y2 Z 2
2V22
2g
Y1 Z1
2g 2g
1V12
2g
he
h L S f C
2V22 1V12
/2 Q KS 1 f
K
1.486 AR 2 / 3 n
式中:Q—流量;V1,V2—断面平均流速;Y1,Y2—断面水面高程,Z1, Z2—断面河底高程;R—断面面积;S—水力坡度;K—流量模数;n—糙率; R—水力半径;he—能量损失;L—断面间河段长度,C—局部水头损失系数。
6
1.
绪 论 1.4 研究内容及技术线路
界定山区河流基本生态流量的内 涵; 建立维持水生生态系统稳定所需 水量的研究方法及计算模型; 建立基于鱼类生境评价的山区河 流基本生态流量方法; 修正适用于山区河流的水力生境 指标和标准; 研究提出山区指示性鱼类的生境 需求; 以岷江及杂古脑河为研究实例, 研究河道基本生态流量的整个过程。
引水式电站,对减水河 段的水资源综合利用产生 了显著的影响; 为解决生态流量问题出 台的政策和方法,在实际 工作中遇到了诸多的问题。
4
1.
绪 论 1.2 研究的科学意义与实践价值