如何确定区域河道生态净流量..
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生态流量的确定1.常用计算方法生态流量的计算应根据河湖生态环境功能、生态环境状况及人类对河流的开发利用程度,合理确定维持河流基本生态环境功能和维系给定目标下生态环境功能的不同保护要求,计算基本生态环境需水量和目标生态环境需水量。
迄今为止,国际上有200多种生态环境流量计算方法,大致可分为水文学法、水力学法、栖息地评价法、整体分析法。
(常用计算方法详见本刊第15期)按照河流生态流量的计算方式,又可划分为查表法、数据分析法、功能分析法、水力栖息模型法等4类,其中Tennant方法是查表法的代表,基于IHA (Indicators of Hydrologic Alteration)的变动范围法是数据分析法的代表,BBM (Building Block Methodology)法是功能分析法的代表方法。
实际计算生态流量过程中,并不局限于单一的方法,可将两种或多种方法结合使用,例如将水文学与水力学结合,将水文学与栖息地法相结合等。
2.不同生态系统的生态流量计算保障河湖生态流量(水量)目的是为了维持河流、湖沼生态系统的基本形态、生物基本栖息地,以及生物多样性等生态功能。
由于不同生态系统结构与功能不同,其对应的生态流量各具特征。
在计算生态流量时,要根据生态系统的结构特征选择合适的生态流量计算方法。
河流生态系统可根据地理位置及河流大小特征等细分为:大江大河与支流溪流、山区河流与平原河网、高含沙河流以及咸淡水交错的河口等。
不同河流类型的生态流量共性表现为,水文情势及水力学要素是河流生态流量的重要影响因子。
根据资料的齐备情况,通常可采用水文学法、水力学法、栖息地评价法等计算生态流量。
然而,不同类型河流的生态流量又各具特点。
例如,山区河流多建有大型水利工程,水文情势的改变以及其对生物栖息地的影响需要在推求生态流量时予以考虑;平原河网闸坝密布,流速较小,生物基本栖息地功能下降甚至丧失,需要实施严格的生态流量管控;部分溪流由于小水电项目的过度开发,出现减脱水河段,河流出现不同程度萎缩甚至断流,计算生态流量时应予以重点考虑水流连通性。
第31卷第1期Vol.31No.1水资源保护WATERRESOURCES PROTECTION 2015年1月Jan.2015DOI :10.3880/j.issn.1004-6933.2015.01.016作者简介:涂晶晶(1990—),女,硕士研究生,研究方向为水资源规划与管理。
E-mail :tujingjing80@163.com 通信作者:艾学山,副教授。
E-mail :xsai@whu.edu.cn 河流生态流量特征图及生态流量评价方法涂晶晶,陈森林,艾学山,毕玉晓(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072)摘要:以水电站大坝下游河道为研究对象,从分析天然日流量特征出发,基于月中值流量和月内典型特征流量绘制了河流生态流量特征图,作为水库下泄生态流量的确定依据。
基于此河流生态流量特征图,建立了判断生态流量满足程度的7d 流量偏差率、7d 生态需水保证率、月均生态需水适宜度及基于此3个指标的生态需水综合指标,并给出了各指标的评价依据和评价方法。
结果表明,河流生态流量特征图符合各时段河流天然流量的基本特征,可作为指导水库生态泄流的依据;所建立的生态流量评价方法能够反映实际下泄流量与天然流量的变化程度,可用于评价河流的生态流量满足程度。
关键词:河流生态流量;生态流量特征图;生态流量评价;水库调度中图分类号:TV213文献标志码:A 文章编号:1004-6933(2015)01-0099-07Diagram of river ecological flow characteristics and evaluationmethod of ecological flowTU Jingjing ,CHEN Senlin ,AI Xueshan ,BI Yuxiao(State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China )Abstract :Taking the downstream of the dam of hydropower station as the research object ,by analyzing the natural day-flow characteristics ,a diagram of river ecological flow characteristics was drawn based on the monthly mean flow and flow of typical characteristics ,being the standard of ecological flow of reservoir water release.Based on the diagram of river ecological flow characteristics ,the deviation rate of 7-day flow ,the guarantee rate of 7-dayecological water demand ,the monthly average suitability degree of ecological water ,and the comprehensive index of ecological water demand based on these three indexes were set up to judge the satisfaction level of ecological flows ;and the evaluation basis and evaluation method of each index were given.The results show that the diagram of riverecological flow characteristics conforms to the basic characteristics of river natural flow of each period ,and it can be used as a basis for guiding the reservoir ecological discharge ;and the evaluation method of ecological flows set up can reflect the changes of discharge flow and natural flow ,and it can evaluate the satisfaction degree of river ecological flow.Key words :river ecological flow ;characteristics diagram ;evaluation of ecological flow ;reservoir operation 河流生态流量是指为保护河道内生态环境,需要保留在河流、湖泊、沼泽内的水量及过程,即维持河道内水生生物生存和生物多样性,以及防止河道泥沙淤积、水质污染、海水入侵、河道断流、湖泊萎缩所需要的河道流量[1]。
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。
文章编号:1006-0081(2020)12-0059-04水工程在发挥防洪、发电、航运、灌溉等效益的同时,在一定程度上改变了河流水文情势,产生了相应的生态效应。
在工程实践中,一般较多关注优化水工程的最小下泄流量,主要考虑生产和生活用水需求。
随着对河流生态系统认识的逐步深入,水库下泄流量需要考虑下游生态保护目标的需求,河流生态流量的计算和实践评估是一个十分重要而复杂的课题。
研究和实践表明:应根据不同地域、不同类型河湖的气候水文特性、水资源禀赋条件及开发利用状况、河湖生态功能定位等,分析并明确主要生态保护对象及保护要求,合理确定河流生态流量及过程,对重要河流生态流量的满足状况进行评价,并分析存在的主要问题和成因[1]。
欧洲开展生态流量的研究和实践起步比较早,在《欧盟水框架指令》下开展生态流量计算评估[2]的经验和案例值得参考借鉴。
1生态流量计算方法学术界常用的几种生态流量计算方法包括:①水文法;②水力-栖息地法;③整体法。
为了对比3种方法的利弊,在表1中对这些方法进行了比较。
表1三种生态流量计算方法比较方法类别水文法水力-栖息地法整体法用途审查历史流量数据,找出河流中天然流量阈值,并可将其视为流量的“安全”阈值审查选定目标物种或群落的栖息地数量和面积随流量变化的情况在专家意见研讨会上检查流量,推荐用于河流生态系统所有组成部分的流量,包括社会和娱乐用途规模整条河流,应用于区域评估根据研究河段代表性,扩大至整个流域整条河流,应用于区域或河流特定尺度相对成本较低一般较高相对使用频率较高一般低1.1水文法水文法是基于历史径流数据分析的方法。
基本假设是为了保护河流生态系统,必须保证天然的水文情势。
水文法中并不考虑物种或群落特定水平,提供同期流量的变化幅度和范围,以维持生态过程与生物多样性。
水文法在当前的应用趋势是从仅设定一个最小流量的方法(如:1976年Tennant 法)转向更加全面的方法,考虑维持河流形态和生态过程所需的水文条件。
综 合确定河流生态需水量的方法武会先,吕洪予(黄河水利委员会新闻宣传出版中心,河南郑州450003)摘 要:确定河流生态需水量的方法有多种,主要介绍了南非科学家采用的!建块法∀和澳大利亚科学家采用的!基准测量法∀。
该两种方法通过使水流接近平均天然水流过程的途径来保证所确定的河流生态目标,它们与!环境流量∀、!最小生态流量∀、!生态基流∀等方法有一定的区别。
关 键 词:生态需水量;建块法;基准测量法;河流中图分类号:TV12;TV88 文献标识码:A 文章编号:10001379(2006)0600120220世纪末,人们认识到人类社会和生态环境可持续发展的极端重要性,也越来越关注河流治理对生态和文化方面所造成的影响,如何兼顾人类和生态的可持续发展成为世界各国所面临的严峻挑战。
面对水资源的严重短缺和时空分布的不均匀性,既要保证人类社会经济发展的用水需求,又不能以牺牲生态环境为代价,人们越来越需要搞清楚的问题是:河流到底需要多少水?河流能否既满足水力发电及灌溉用水的需求,又满足当地人们精神方面及河流自身生态方面的需要?如何管理河流才能既满足人类对水的各种需求,又维持河流生态系统的健康?1 河流生态需水量的概念文献中经常出现的关于生态需水量的概念有!生态基流∀、!环境流量∀、!最小生态流量∀、!生态需水量∀等,研究的角度和目的不一样,这些概念的内涵略有不同。
有学者对!生态基流∀是这样描述的:!维持河流生态系统功能所需要的基本流量,是指维系一定环境功能状况或目标(现状、恢复或发展)情况下客观上需求的水资源量。
∀[1]#环境流量∃一书对!环境流量∀的概念描述为:!在用水矛盾突出且水量可以进行调度的河流、湿地或沿海区域,为维持其正常生态系统及功能所需要的水量∀。
[2]由中国工程院组织专家完成的#21世纪中国可持续发展水资源战略研究∃认为:广义的生态环境用水是指!维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水,包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等∀;狭义的生态环境用水是指!为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量∀。
秋浦河生态流量目标的确定与保障措施作者:钱龙娇来源:《安徽农学通报》2021年第08期摘要:河湖生态流量保障工作是贯彻落实国家生态文明建设总体战略,维系河湖健康的重要举措。
为保障秋浦河生态需水要求,维系河流健康,协调好“三生”用水,支撑长三角区域一体化发展国家战略,亟须在秋浦河流域推动重点河湖生态流量保障工作。
该文根据秋浦河流域特性,确定河流主要控制断面以及生态流量目标值,并根据目标可达性分析,提出了生态流量保障管理措施和生态流量预警方案。
关键词:主要控制断面;生态流量目标;管理保障;生态流量预警中图分类号 S274.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)08-0126-02河湖生态流量是指为了维系河流、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、水位)及其过程。
近年来,各级水行政主管部门从水资源管理审批监管、水量调度、监测监督、治理修复等方面加强了河湖生态流量保障工作,使得水生态状况得到了初步改善。
秋浦河作为“中国最美诗河”,流域内水资源丰富,地理位置独特。
因此,开展秋浦河生态流量目标确定以及管理保障等工作是十分有必要的。
1 流域概况1.1 自然生态条件秋浦河是安徽省境内长江右岸一条较大的支流,发源于黄山市祁门县大洪岭北麓,流经黄山市祁门县、池州市石台县、贵池区,于池口处入长江。
流域总面积2677km2,多年平均水资源总量24.94亿m3,其中地表水资源量24.72亿m3。
流域开发利用低,现状供水以地表水为主,2018年秋浦河流域总用水量2.03亿m3。
本流域降雨量丰富,但降水时空分布不均匀。
降雨量年际间差别很大,年平均年降水量1604mm,降雨空间分布由北向南递增,南部山丘区高于北部沿江圩区。
多年平均径流深923mm,区内径流时空分布与降雨基本一致。
秋浦河主要支流左岸有官溪河、公信河、牌楼河和木闸河等,右岸主要有琏溪河、贡溪河、龙舒河和白洋河(清溪河)等。
附录 D(规范性)生态流量确定方法D.1 河流控制断面生态环境需水量的确定D.1.1 河流控制断面生态环境需水量计算应包括基本生态环境需水量计算和目标生态环境需水量计算。
应根据河流生态环境功能,生态环境状况及河流的开发利用程度,合理确定河流生态环境保护目标,分别计算河道内基本生态环境需水量和河道内目标生态环境需水量。
D.1.2 河流控制断面基本生态环境需水量的计算,按最小值、年内不同时段值和全年值表述应符合下列要求。
a)最小值计算应按下列规定执行:1)有长系列(n>30年)水文资料的河流控制断面可采用“Qp”法、“流量历时曲线法”、“7Q10”法。
2)缺乏长系列水文资料的河流控制断面,可采用“近10年最枯月平均流量(水位)法”。
3)应比较分析多种方法计算结果,合理确定基本生态环境需水量最小值。
b)年内不同时段值计算应按下列规定执行:1)可采用“Tennant法”。
2)可采用“频率曲线法”。
3)可根据保护目标所对应的生态环境功能,分别计算维持各项功能不丧失需要的水量,取外包作为年内不同时段值:维持河流形态功能不丧失的水量,可用“河床形态分析法”;维持生物栖息地功能不丧失的水量,可用“湿周法”、“生物空间法”;维持自净功能基本要求的水量,可按照GB/T25173相关规定计算。
4)应比较分析多种方法计算结果合理确定目标生态环境需水量的年内不同时段值。
c)全年值计算应按下列规定执行:1)可采用公式(1)计算:(1)式中:——基本生态环境需水量的全年值,以水量计为m3;——基本生态环境需水量年内不同时段值,包括逐月(旬、日)或非汛期、汛期值,以水量计为m3。
2)如用流量表示,应将相应时段的平均流量值换算成水量值,用公式(1)计算全年值的水量,进而得到全年平均流量,作为基本生态环境需水量的全年值。
D.1.3 河流控制断面的目标生态环境需水量应按照保护目标对应的生态环境功能维持在正常水平的需水量要求综合考虑河道内生产用水需求计算年内不同时段值和全年值。
河流生态流量计算方法及其评述摘要:河流生态需水研究涉及生态学、水文学、环境科学等,近年来成为了国内外的研究热点。
本文回顾国内外生态需水的研究成功,对外常用计算方法的优缺点和适用条件进行总结,以期为计算河流流量的方法选取提供参考。
关键词:生态流量;计算方法;评述1 引言随着水资源开发程度不断加强,水利工程建设改变了河流水文情势[1]。
水资源开发过程中,如缺乏正确的生态价值观指导,河流生物栖境将遭受破坏,在提高水资源利用效益的同时,如何保护河流生态环境已成为迫切需要研究的课题[3]。
现阶段人们普遍认为,为河道预留足够的流量满足生态环境的用水需求,是保护河流生态稳定的有效途径,合理估算河流生态流量十分必要。
河流生态流量的计算方法一般分为水力学法、基水文学方法、栖息地法和整体分析法[2]。
本文对国内外常用的河流生态流量计算方法进行总结评述,以期为估算河流流量的方法选取提供参考。
2 国内外研究进展2.1国外研究状况美国是最早研究河流生态需水的国家,在20世纪40年代提出了避免河流生态系统退化的河流最小环境流量。
最开始,研究学者多根据水文资料开展河流生态流量计算,提出了一些水文学方法,例如Tennant法,后来,根据河道断面资料确定河流所需的生态流量,形成了水力学法,例如美国科罗拉多州水利局提出了R2-Cross法。
90年代之后,生态系统需水研究成为了全球关注的热点,河流生态流量的基本理论不断得到论证,原有的计算方法也得到改进和完善,这时期也出现了部分新的计算方法,如南非BBM法[4]。
2.2 国内研究状况我国有关河流生态需水的研究最早可追溯到20世纪70年代,该时期主要集中在最小河流生态流量估算方法的研究,水利部长江水资源保护科学研究所的《环境用水初步探讨》是这阶段研究成果的典型代表。
20世纪80年代,由于水体污染日益恶化,国务院环境保护委员会在《关于防治水污染技术政策的规定》提出在水资源规划时要保证改善水质所需的环境用水,这阶段研究主要集中在宏观规划战略方面[5]。
河流生态流量计算方法及其评述摘要:河流生态需水研究涉及生态学、水文学、环境科学等,近年来成为了国内外的研究热点。
本文回顾国内外生态需水的研究成功,对外常用计算方法的优缺点和适用条件进行总结,以期为计算河流流量的方法选取提供参考。
关键词:生态流量;计算方法;评述1 引言随着水资源开发程度不断加强,水利工程建设改变了河流水文情势[1]。
水资源开发过程中,如缺乏正确的生态价值观指导,河流生物栖境将遭受破坏,在提高水资源利用效益的同时,如何保护河流生态环境已成为迫切需要研究的课题[3]。
现阶段人们普遍认为,为河道预留足够的流量满足生态环境的用水需求,是保护河流生态稳定的有效途径,合理估算河流生态流量十分必要。
河流生态流量的计算方法一般分为水力学法、基水文学方法、栖息地法和整体分析法[2]。
本文对国内外常用的河流生态流量计算方法进行总结评述,以期为估算河流流量的方法选取提供参考。
2 国内外研究进展2.1国外研究状况美国是最早研究河流生态需水的国家,在20世纪40年代提出了避免河流生态系统退化的河流最小环境流量。
最开始,研究学者多根据水文资料开展河流生态流量计算,提出了一些水文学方法,例如Tennant法,后来,根据河道断面资料确定河流所需的生态流量,形成了水力学法,例如美国科罗拉多州水利局提出了R2-Cross法。
90年代之后,生态系统需水研究成为了全球关注的热点,河流生态流量的基本理论不断得到论证,原有的计算方法也得到改进和完善,这时期也出现了部分新的计算方法,如南非BBM法[4]。
2.2 国内研究状况我国有关河流生态需水的研究最早可追溯到20世纪70年代,该时期主要集中在最小河流生态流量估算方法的研究,水利部长江水资源保护科学研究所的《环境用水初步探讨》是这阶段研究成果的典型代表。
20世纪80年代,由于水体污染日益恶化,国务院环境保护委员会在《关于防治水污染技术政策的规定》提出在水资源规划时要保证改善水质所需的环境用水,这阶段研究主要集中在宏观规划战略方面[5]。
确定河道内适宜生态流量的几种水文学方法作者:葛金金彭文启张汶海渠晓东来源:《南水北调与水利科技》2019年第02期摘要:适宜生态流量是保障河流水生态系统健康的重要变量,合理评估适宜生态流量具有现实意义。
以淮河流域典型河流沙颍河为研究对象,基于沙颍河周口水文站44年天然日流量数据,运用常用的5种水文学方法计算沙颍河的适宜生态流量,通过比较5种水文学方法在计算适宜生态流量方面的优劣发现:在水量需求方面,Q50_Q90法水量需求最大,Tennant法水量需求最小,Q50_Q90法会加重“三生”用水矛盾;在水文节律模拟方面,Tessman法、月流量变动法和Lyon法较Q50_Q90法和Tennant法有明显优势;在月流量满足率方面,Tennant法和Lyon法满足率最高,其中枯水期Lyon法满足率最高。
综合考虑水量需求、水文节律和满足率三方面因素,Lyon法在计算沙颍河这类季节性河流的适宜生态流量结果最为合理。
关键词:日流量数据;生态流量;水文学法;需水量;满足率中图分类号:X143 文献标志码:AAbstract:As the amount of ecological flow is one of the important factors in maintain aquatic ecosystem,the accurate estimation of it has important practical significances.The Shaying River,a typical river in the Huai River Basin,was used in this study.In order to explore the advantages and disadvantages of five commonly used hydrological methods,the ecological flow was estimated based on the 44-year natural daily streamflow data at Zhoukou hydrological station.The results showed that the Q50_Q90 method had the largest water demand and the Tennant method had thesmallest.Q50_Q90 method would increase water pressure.Meanwhile,the simulation result of natural flow regime with different hydrological methods showed that the Tessman method,the Monthly Flow variation method and the Lyon method all had obvious advantages over the Q50_Q90 method and the Tennant method.It was found that the Tennant method and the Lyon method had the highest satisfaction rates than the other method,and the Lyon method had the highest satisfaction rates in dry hydrological years than other four methods.Therefore,the Lyon method was the most reasonable method to calculate the ecological flow in seasonal river,such as Shaying River.Key words:daily streamflow;ecological flow;hydrological method;water demand;satisfaction rate水资源是基础性的自然资源,随着经济社会的高速发展,我国水资源开发利用率不断提高,淮河流域甚至达到53.6%[1],远远超出了国际水资源开发利用率40%的警戒线[2]。