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汉江武汉段水源质量变化规律研究的开题报告一、选题背景汉江武汉段是长江的支流，是武汉市的重要水源。
随着城市化进程的加速和经济发展的推进，汉江武汉段水源质量受到了极大的影响。
因此，对汉江武汉段水源质量变化规律进行研究，有助于科学掌握水源污染情况，为水资源保护和管理提供科学依据。
二、研究目的本研究旨在探究汉江武汉段水源质量变化规律，为该地区水资源保护和管理提供科学依据。
三、研究方法本研究采用实地调研和实验室分析相结合的方法，主要包括以下几个方面：1、采集水样：在汉江武汉段选择不同的采样点，采集不同时期的水样，分别进行化验和分析。
2、化验和分析：通过对汉江武汉段水样的化验和分析，掌握水质情况。
主要化验指标包括水质指标、营养盐指标、重金属污染指标等。
3、数据分析：通过对实验数据的处理和分析，探究汉江武汉段水源质量变化规律。
四、研究内容1、研究汉江武汉段水源质量变化规律。
2、分析影响水源质量变化的因素。
3、探讨汉江武汉段水源资源保护和管理的措施。
五、研究意义1、为汉江武汉段水源保护提供科学依据。
2、对于相邻城市的水资源管理和污染防控工作具有一定的借鉴意义。
3、丰富科学研究领域，推动环境保护工作的发展。
六、研究进度安排1、研究立项： 2022年1月-2月2、文献调研： 2022年3月-4月3、实地调查： 2022年5月-6月4、数据处理： 2022年7月-8月5、实验分析： 2022年9月-10月6、论文撰写： 2022年11月-2023年1月七、预期研究成果1、探究汉江武汉段水源质量变化规律。
2、分析影响水源质量变化的因素。
3、提出汉江武汉段水源保护和管理的措施。
4、发表相关学术论文。
汉江中下游水环境与可持续发展研究【摘要】：水,作为人类所需要的一种不可替代的资源,既是宝贵的自然资源又是重要的环境要素。
水资源是生态环境中最活跃的自然资源,同时还是战略性经济资源,对人类生存和经济社会发展具有不可替代的基础性作用,已成为一个国家综合国力的有机组成部分。
目前,随着人口的增加和工业化的结果,水资源危机已被许多科学家和政治家所关注,产生了“19世纪争煤,20世纪争油,21世纪争水”的说法。
经济发展与水资源的需求关系,已引起国家的关注和重视。
汉江是长江最长的支流,汉江水资源是汉江中下游社会经济持续发展的基础,随着经济与社会发展步伐加快,加之中线南水北调工程动工兴建,汉江中下游水资源承载能力越来越重,成为区域经济发展的制约瓶颈,该地区潜伏着严重的水资源危机。
因此,研究汉江中下游地区水环境,揭示水环境对该地区可持续发展的影响原因,探讨区域可持续发展的问题,具有现实意义。
本文作者在参加国家水利部下达、由湖北省水利厅实施的“湖北省汉江流域中下游水利现代化建设试点规划”项目的基础上,以汉江中下游地区水环境为研究对象,分析前人研究成果,应用RS/GIS技术和系统分析等方法,对汉江中下游水环境变化及影响因素、水环境功能、水功能区划分、水环境生态建设、水资源优化配置和水资源产业化开发等方面进行专项探讨和综合分析。
全文共包括三大部分,主要内容如下:第一部分为第一章绪论。
介绍了本研究的意义、有关理论与研究进展、研究区范围、研究内容和研究目标等背景。
本研究是可持续发展理论在水环境和区域发展研究中的运用,可以丰富可持续发展理论的科学内容,为实际问题的解决提供理论指导。
本研究的范围是汉江中下游地区,包括以汉江干流为主要水源的核心区和非干流供水的辐射区。
在理论上,认为应以系统的观点来认识水环境的内涵,从动态性、综合性和差异性来研究水环境;水环境是生态环境的重要组成部分,生态环境需水量关乎整个生态环境的稳定性,“必须首先满足基本生态需水”;水环境与区域可持续发展相辅相成、互为基础,才能走上良性循环、协调发展的道路。
南水北调中线工程对汉江中下游灌溉用水的影响南水北调中线工程对汉江中下游城镇及农业灌溉用水的影响与对策摘要：南水北调中线工程是从长江中游引水到严重缺水的京津华北地区的跨流域调水工程。
根据多年的研究论证，明确中线调水工程宜先引汉、后引江。
经过对近期引汉北调进行多方案研究后发现，无论最终采取哪一种调水方案，势必影响汉江中下游的水情，给汉江中下游城镇及农业灌溉用水带来影响。
为做到调水工程的“南北两利”，本文对汉江中下游的用水影响提出了相应对策。
关键词：南水北调中线工程汉江中下游供水影响对策1 汉江中下游干流供水的范围1．1 汉江中下游的取用水现状汉江是长江中游最大的支流，发源于秦岭南麓，干流流经陕西、湖北两省，全长约1 570 km，全流域面积15.9万km2。
汉江干流从丹江口到汉口为中下游，长652 km，集水面积6.38万km2，该区域内蓄水工程较多，其中大型水库10座（表1），大多以防洪、灌溉为主，兼有发电、养殖等效益，其总库容为20.22亿m3，其中调洪库容为7.73亿m3，兴利库容为11.05亿m3；另有众多的塘堰、湖泊、引提水工程、机电井等水利工程，这些水利工程为汉江中下游流域内的城镇及农业灌溉用水起到了十分重要的作用。
汉江中下游流域按取用水水源划分大致可以分为两部分，一部分主要以水库为水源，这部分区域因为地势原因，只能依赖于水库供水，加之多年的灌区设施建设，形成了较完善和独立的灌排体系，基本能满足水库控灌区域的用水要求；另一部分以汉江干流为主要水源或补充水源，从建在汉江边的水闸和泵站取水，也形成了较完善的灌溉体系，襄樊市以分散、小型的提灌为主，荆门市及钟祥市大体属于提灌向自流引灌的过渡地带，沿岸既有泵站也有水闸，潜江、仙桃、天门等由罗汉寺、兴隆、东荆河、谢湾及泽口灌区组成，属于自流引水灌区，汉川、孝感、武汉等沿江区域主要以提灌为主，也有部分水闸。
南水北调中线工程实施后，丹江口水库下泄水量减少，导致汉江中下游干流流量变化，从而对以汉江中下游干流为水源的地区的用水造成影响，因此，影响研究的区域为汉江中下游干流用水范围。
汉江中下游流域污染负荷及水环境容量研究张强;刘巍;杨霞;容誉【摘要】通过调查和分析汉江中下游流域各污染源,以化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)为污染负荷指标,分析了流域污染负荷现状,确定了主要污染源.在此基础上,选择COD和NH3-N作为计算因子,利用一维水质模型测算汉江中下游流域干流及主要支流的水环境容量.结果表明:江汉污染源主要为中心城镇生活污染源、规模化畜禽养殖污染源和工业污染源;2015年排入汉江中下游干流河道的污染负荷量为340572.15 t,以COD为主;潜江段以规模畜禽养殖污染源为主,其他均以城镇生活污染源为主.根据模型计算结果可推知,汉江中下游干流河道COD的水环境容量目前尚较富足,但NH3-N的水环境容量已接近负荷阈值;汉江中下游支流唐白河、竹皮河和天门河的COD和NH3-N水环境容量均较小.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2019(050)002【总页数】4页(P79-82)【关键词】污染负荷;主要污染源;水环境容量;汉江中下游【作者】张强;刘巍;杨霞;容誉【作者单位】湖北省环境科学研究院,湖北武汉430072;湖北省环境科学研究院,湖北武汉430072;湖北省环境科学研究院,湖北武汉430072;湖北省环境科学研究院,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】X143湖北省水资源充沛，但随着人口与社会经济的快速增长，同时也面临着水环境污染日益加剧的严峻形势。
环境容量是环境目标管理的基本依据，是环境规划的主要环境约束条件。
水环境容量的估算及其在各污染源或区域之间的分配则是水污染总量控制的基础和核心[1-2]。
因此，研究水环境容量可以为水环境规划与管理提供技术支持，对于水域污染物排放的总量控制，保护和改善目前的水生态环境具有重要现实意义。
水环境容量是指在满足水环境质量标准的前提下，水体最大允许污染负荷量，又称水体的纳污能力[3-5]。
它反映了污染物在环境中的迁移、转化和赋存规律，也反映了水环境在满足特定功能条件下对污染物的承受能力，其容量大小与水体特征、水质目标及污染物特性有关[6]。
汉江中下游水环境与可持续发展研究引言汉江作为中国最长的内陆河流域之一，对我国华中地区的经济发展和社会进步起到了重要的推动作用。
然而，随着人口和产业的快速增长，汉江中下游水环境日益受到威胁，亟待进行深入研究和有效保护，以实现可持续发展。
一、汉江中下游的水环境现状分析1. 污染源的增加随着汉江流域人口的不断增加和工业化进程的加快，大量的废水和工业废弃物直接排入汉江中下游地区，造成了严重的水体污染。
农业生产中使用的化肥和农药也加重了水环境的负荷。
2. 水质恶化由于污染源的增加，汉江中下游的水质逐渐恶化。
水中的有机物、重金属和细菌等污染物超过了环境容忍度，对生态环境造成了严重威胁。
水质差不仅影响到市民的生活用水，还对水流域生态系统的健康运行产生了负面影响。
3. 生态系统破坏水质的恶化直接导致了汉江中下游的生态系统破坏。
水生动植物种类减少，水中生态链的破裂导致了很多物种的濒危和灭绝。
这也影响了渔业资源的丰富以及沿江地区的旅游资源。
二、汉江中下游的可持续发展探索1. 加强污染治理为了恢复和保护汉江中下游的水环境，政府应加大污染治理的力度。
核心是建立完善的排污许可制度，加强对排污企业的监管和惩罚，控制污染物的排放。
此外，还应督促工业企业采用清洁生产技术，减少污染物产生。
2. 推动科学合理开发利用为了实现水环境的可持续发展，需要建立科学合理的水资源开发利用方案。
政府可以通过制定合理的水资源管理政策，合理分配和配置汉江中下游的水资源，确保每个用户能够分享到公平的水资源。
同时，还要加大对水资源的保护和节约力度，鼓励开展水源地保护工作，并推广水资源的再利用。
3. 强化环境教育和宣传为了增强公众的环保意识，政府应加强环境教育和宣传工作。
通过开展系列的环境教育活动，提高公众对水环境保护的认知，引导公众形成良好的环保习惯。
同时，要倡导绿色出行、低碳生活等节能减排的方式，推动环保理念在社会各个领域的普及和应用。
结论汉江中下游水环境的可持续发展是促进区域经济和社会可持续发展的重要保障。
汉江中下游河道内生态需水满足率初探
徐杨;常福宣
【期刊名称】《长江科学院院报》
【年(卷),期】2009(026)001
【摘要】探讨了河道内生态需水满足率的定义及内涵,研究了汉江中下游河道内生态需水量,并通过长系列调算分析计算了南水北调中线工程以及引江济汉工程实施后对其河道内生态需水满足率的影响.计算结果表明:调水工程将使汉江中下游河道内生态需水满足率降低,引江济汉工程能显著提高汉江中下游河道内生态需水满足率.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】徐杨;常福宣
【作者单位】长江科学院,水资源综合利用所,武汉,430010;长江科学院,水资源综合利用所,武汉,430010
【正文语种】中文
【中图分类】TV68
【相关文献】
1.基于改进年内展布计算法的河道内基本生态需水量研究 [J], 赵然杭;彭弢;王好芳;高峰;齐真
2.汉江中下游河道基本生态需水与生径比分析 [J], 朱才荣;张翔;穆宏强
3.汉江中下游河道堤防水土资源开发战略初探 [J], 胡春艳;许先玉
4.汉江中下游河道堤防水土资源开发初探 [J], 何裕森;管宏才
5.太子河上游河道内适宜生态需水分析 [J], 齐丽
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汉江中下游河道基本生态需水与生径比分析朱才荣;张翔;穆宏强【摘要】The calculation of eco-water demand relates to the ecological restoration and coordinated development between re-gional economy and environment, and eco-water demand is also the guarantee of maintaining the balance of ecosystem. To re-duce the error by a single method, the paper uses nine kinds of hydrological methodologies such as 7Q10, NGPRP and Texas methods to compute the basic eco-water demands in the mid-lower reaches of Hanjiang River, and classifies the calculated re-sults with the Montana method to obtain rational eco-water demands based on the Montana method. Meanwhile, based on many concepts of eco-water demands, the paper presents a concept of REF ( the ratio of the eco-water demands to stream flow) , a parameter reflecting the dynamic nature of eco-water demands, and by Montana method, Texas method, monthly guaranteed fre-quency method and its improved method, the REF in flood season and non-flood season in the mid-lower reaches of Hanjiang River are calculated.%生态需水量的确定关系到河流生态恢复及地区经济与环境协调发展，是维系生态系统平衡的保障。
汉江中下游河流生态需水量研究张旭1，吕文丽21，河海大学水文水资源学院，南京（210098）2，武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉（430072）E-mail：ilovebaby3@摘要：本文结合汉江中下游这类南方河流面临的水资源紧缺与水环境恶化问题，分析了各种生态需水量计算方法的优缺点及其适用条件，建立了分别基于水文学与水力学的河流生态需水量计算模型。
经汉江中下游河道多个不同河段、不同典型年、年内不同丰枯季节的河流生态需水量计算研究，得出了该河流分段生态控制流量，为河流生态需水量计算理论的发展和南水北调中线工程实施后丹江口水库的合理调控以及汉江中下游地区水资源科学管理提供了依据。
关键词：河流生态需水，南水北调中线，汉江中下游中图分类号：TV1, X171, TV68半个多世纪以来，大规模的水利工程建设形成了比较完善的防洪减灾、发电、灌溉、供水等保障体系，产生了巨大的社会经济效益，但也面临一些新的问题，如：（1）大量水库建设及其不合理调控，导致下游河道流量减少，水生生物退化，泥沙淤积，河道萎缩与两岸景观破坏等；（2）大量堤防及闸站建设，隔断了许多河流干支流的天然联系，影响了河流自然形态等；（3）快速经济社会发展，一方面对现代水利工程建设与安全保障运行管理提出了更多、更高、更新的要求，另一方面又出现了一些不合理的“人水争地”现象，一些水库下游河道、蓄洪滞涝洼地（塘堰）等湿地生态消失。
如何统筹规划、合理设计、优化调控流域水利水电工程，维持河流基本生态需水，保持河流生态系统的稳定性与多样性，防止河流退化与咸水上朔，实现河道冲淤平衡与人水和谐，则是现代水利建设管理中急需解决的重要问题之一。
早在20世纪40年代，美国渔业和野生动物保护组织就开始关注河道内流量问题，并提出了“最小生态流量”（minimum ecological flow）的概念。
但直到80年代末，河道生态环境需水及其相关概念[1]才得到人们普遍认同，并开始从不同的角度对其进行系统研究。
归纳起来，主要有三种方法：一是根据水文历史资料进行河流流量分析，提出了一些基于水文学分析的方法，例如Tennant法等；二是根据河道断面参数判断河流所需流量，形成了基于水力学分析的方法，如科罗拉多州水利局（Colorado Water Conservation Board）专家提出的R2-Cross法。
三是将水力分析与生境评价相结合，提出了基于生境适宜性评价和模拟的方法，如IFIM/ PHABSIM法等。
国内对生态环境需水量研究起步于20世纪90年代，但现有的一些研究成果大多是引用国外现有方法，针对西北、华北、东北等具体应用背景问题展开的，至今仍缺乏系统的生态需水定量计算方法与标准。
我国南方地区降雨径流时空分布差异性很大，河道流量时涨时落，水生生物种群数量都较多，但河流水质污染现象日益严重，大量防洪、发电、灌溉等工程对水流连通性与渔类等水生生物繁殖生存环境影响频繁，城市化与农业的发展又常导致湖泊、河流等湿地面积消减。
如何针对这些问题，提出南方河流生态需水量计算理论与方法，已成为人们关注的重要问题之一。
本文旨在结合南水北调中线调水后汉江中下游水资源管理问题，通过多种河道生态需水量计算方法的对比分析研究，为流域水资源综合规划与生态调控提供科学依据。
1 河流生态需水量内涵与特征目前，国际上对河流生态需水还没有统一明确的概念。
Gleick(1998)[2]给出了基本生态需水的概念框架，即提供一定质量和一定数量的水给天然生境，以求最小化地改变天然生态系统的过程，并保护物种的多样性和生态整合性。
杨志峰等（2003）[3]认为生态需水是生态系统达到某种生态水平或者维持某种生态系统平衡所需要的水量，或是发挥期望的生态功能所需要的水量，水量配置是合理的，可持续的。
夏军等（ 2002）总结生态需水量是指在水资源短缺地区为了维系生态系统生物群落基本生存和一定生态环境质量（或生态建设要求）的最小水资源需求量，等等。
不管人们如何定义生态需水量，都至少应具有以下两个基本特征：（1）生态需水量是维系河流生态系统稳定和功能所必须的基本水量，这个水量应介于不使生态系统退化到消亡状态的最小需水量与保持生态系统优良状态的最大需水量之间。
（2）不同河流在不同经济社会发展阶段具有不同的生态系统结构与功能需求，相应的生态需水量应具有河流上下游之间、年内不同季节之间和年际不同丰枯年份之间的时空变异性。
由此可知，河流生态需水量是满足社会经济可持续发展对生态系统结构、功能及其稳定性要求所必须的维持一定质量、流速、水位等条件的基本流量，它随着社会经济的发展、生态系统的进化、气候与人类活动的影响、河流健康状态的变化而变化。
2 河流生态需水量计算方法目前，国外河流生态环境需水量计算方法很多，如水文学法，水力学法，生态学法和综合法等，但如何寻找适合我国南方河流生态系统特性的需水量计算方法，尚需结合具体问题具体分析。
本文以汉江中下游河流为例，提出一种水文－水力学耦合生态需水量计算方法。
2.1水文学方法水文学方法又称标准设定法或快速评价法，一般是根据简单的水文指标对水量、持续时间、淹没频率等系统进行描述。
代表方法有Tennant法、最小月径流法、7Q10法、Texas 法等。
为了便于对比分析，本文采用上述四种方法分别进行了生态需水量计算。
2.1.1 Tennant法Tennant法[4]也称Montana法，它假定河流流量是水系面积尺度、地形学、气候、植被和土地利用等特征的综合体现，年平均流量的各种比例与生态环境质量相关联。
因此，可根据历史流量记录，将多年平均流量的10％作为最小的河流生态需水量。
考虑到南方河流通常流量较大和水生生物物种与数量都较多，本文提出用河道多年平均流量的10％、20％、30％作为标准，分别计算河流生态需水量；通过三种标准计算结果对比分析后，从中选择某一标准作为河流生态需水控制流量。
2.1.2 最小月径流法该法一般以河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流基本生态环境需水量，以维持水生生物的正常生长，并满足河流排盐、排沙、入渗补给与污染物自净能力等方面的需求。
一般采用河流每年中最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流生态需水量，其计算公式为：8min()10nb ij iT W Q n −=×∑式中：b W 为河流生态需水量（8310m ）；ij Q 表示第i 年第j 个月的月均流量（3/m s ）；T 为换算系数，其值为631.53610s ×；n 为统计年数。
2.1.3 7Q10法该法[5]基于水文学参数，考虑水质因素，采用90%保证率最枯连续7天的平均水量设计值。
由于该标准要求较高，为此，中国相关技术中规定,一般河流采用近10年最枯月平均流量或90%保证率最枯月平均流量[6]。
2.1.4 Texas 法该法是在Tennant 法基础上进一步考虑了季节变化因素，根据各月流量频率曲线进行计算，将50％保证率下的月流量（中值流量）的特定百分率作为每个月的最小基本流量。
对于资料系列，本文用变异系数间接确定特定百分率。
变异系数由下式求出：Cv xσ=其中x 为平均值，σ为标准均方差。
对于变异系数较大的（大于等于0.3）的月份，自然抗变异能力较强，取中值流量的30％为最小生态需水量，对于变异系数较小的月份，自然抗变异能力较弱，取中值流量的90％为最小生态需水量。
2.2 水力学方法水力学方法是根据河道水力参数（如河宽、水深、断面面积、流速和湿周等）确定河流所需流量，代表方法有湿周法，R2CROSS 法等。
本文以湿周法研究生态需水量。
湿周法[7]假设保护好临界区域水生物栖息地的湿周，也是对非临界区域水生物栖息地提供足够的保护。
因此，可通过在临界水生物栖息地区域现场搜集河道的几何尺寸和流量数据，并以临界栖息地类型作为河流其余部分的栖息地指标，计算河流生态需水量。
具体计算方法是通过建立河道断面湿周和流量的关系曲线，依据该曲线确定突变点的位置，由此估算河流最小生态需水量推荐值。
该法适用于宽浅型河流。
3 汉江中下游河道生态需水量计算成果与分析汉江是长江最大的支流，发源于秦岭南麓，干流流经陕西，湖北两省，在武汉汇入长江，全长1570km,流域面积15.9万km 2,汉江干流丹江口以上为上游，丹江口至武汉汉口为中下游。
汉江中下游人口密集，经济发达。
丹江口水库建成后，洪峰流量大大削弱，中下游流量过程变得较为均匀平缓，变差减少，枯季流量增大，中长期延长。
由于水库清水下泄，引起河床冲刷，坝下游附近河段河床降低幅度大。
使同水位下的水位也相应降低。
特别是随着汉江中下游社会经济的发展和人口的大量增加，排入汉江的污染物增多，汉江水质恶化，使得浮游植物群落的多样性降低，河道中原有的生态平衡被破坏。
因此在借鉴国内外河流生态需水量研究的基础上，对汉江中下游河流生态需水量[8]进行分析，为水资源的规划管理提供了 依据。
图3.1 汉江中下游水文站示意图3.1 实例计算由于资料有限，本文仅以汉江中下游皇庄，仙桃，沙洋站三站的实测大断面资料、月平均水位、月最高水位、月最低水位等水文资料，来计算各站的河道内生态需水量。
下面以皇庄站95％频率水文年为例，来说明水力半径法估算河道内生态需水量的过程。
图3.2 皇庄站实测断面图根据前文所述的计算步骤，利用实测大断面资料、水位资料，即可求出不同水位条件下的河道过水断面的水力半径。
河道的糙率n,水力坡度J 一般为常数，如表3－1所示。
根据公式21321Q R AJ n=求出95％频率水文年下不同月份下的生态需水量，进而换算得年生态需水量，则可得皇庄站的生态需水量为3506/Q m s =生态。
表3.1 各水文站河道的水力参数水文站 糙率水力坡度皇庄 仙桃 0.0240.0310/1000008/100000沙洋 0.0259/100000利用上面计算的河道内生态需水量的耦合法，计算各站的生态需水量，结果如表3－2，3－3所示:表3.2 汉江中下游生态需水量（P=50%）(单位：m3/s)水文站 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 皇庄711 655698 923 111111501501145813801224 952 755沙洋746 679 732 971 1341 1407 2199 2241 1769 1537 1193 868仙桃460 452489 598 848958152314701292954 784 616表3.3 汉江中下游生态需水量（P=95%）(单位：m3/s)水文站 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 皇庄341 267291 377 480629952875693473 357 344沙洋315 250360 504 61858010651013710429 411 394仙桃248 180200 256 347489841722551361 285 265图3.3汉江中下游生态需水量时空分布图(P=50%)图3.4 汉江中下游生态需水量时空分布图（P=95%）根据汉江径流和生态系统特性，以每年的11～12月和次年的1～3月为枯水期，4～10月为丰水期。
