基于多种水文学法的生态基流计算

基于西江大湟江口站1960—2017年逐日流量数据,运用Mann-Kendall等3种突变点检验方法将该站流量序列划分为人类活动干扰前（1960—1991年）和干扰后（1992—2017年）2个时段．以干扰前流量序列为基础,采用Tennant、NGPRP等6种水文学方法对该河段逐月生态基流进行计算,并与相关研究中基于该河段鱼类产卵期生境模拟计算结果进行比较,分析结果表明NGPRP法在该河段适用性更强．将NGPRP法计算所得各月生态基流值作为基准,分析比较干扰前后河段生态基流保证程度,分析结果表明干扰后9—11月生态基流保证程度有所下降,其余月份均有所提高,但由于西江规划水利设施较多,河流生态环境保护工作仍面临一定挑战．本研究为计算该河段生态基流筛选、确定适用程度较高的水文学计算方法,以及为该河段生态基流计算提供一定参考,并据此对该河段干扰前后生态基流保证程度进行分析,其结果可以为该河段生态保护和评估工作提供技术支撑．      

渭河宝鸡段生态需水量的估算

目的气候的变暖变干和工农业用水的急剧增加造成了渭河宝鸡段水量大量减少,造成了生态系统的极大破坏,因而需要估算出一个切合实际的基本生态需水量来为水资源管理部门的水资源调度提供决策参考。方法收集渭河宝鸡段林家村站和魏家堡站1935~1970年的水文统计数据,通过Tennant方法计算出河道基本生态需水量,然后再与输沙需水量比较,以检验基本生态需水量能够满足输沙需水需求。结果初步计算的林家村断面和魏家堡断面的基本生态需水量分别为2.7×108 m3和4.5×108 m3,输沙需水量分别为3.01×108 m3和3.69×108 m3。结论为了既能满足基本的生态功能又能满足河道冲淤平衡,分别采用3.01×108 m3和4.5×108 m3作为林家村站断面和魏家堡断面的基本生态需水量。     

城市中保障河流生态基流的可行性与方法研究——以渭河流域关中段典型城市为例

保障河流生态基流,保护河流生态环境。通过对傍河城市降雨资源的调蓄,减少城市生产生活对河流径流量的索取,从而保障河流生态基流量。借鉴国内外城市降雨资源的开发利用方法,提出了傍河城市保障河流生态基流的基本原则。计算出不同频率年可利用降雨量与城市总用水量以及生态用水量的比例关系。从3方面提出了傍河城市保障河流生态基流的方法。城市降雨资源化后可以极大地满足城市生态环境用水量,即使在枯水年和特枯年,城市降雨资源量对生态环境用水量的保障率也在70%以上。     

基于多种水文学方法的赣江下游生态流量估算

气候变化和人类活动改变了天然径流的时空分配过程,水文情势的改变成为水生态系统退化的主要原因之一。开展生态流量研究,可为赣江流域水资源的优化配置、可持续开发利用和水生态系统的恢复提供科学依据。运用RVA(range of variability approach)、90%保证率下月最小日平均流量法、最枯月平均流量多年平均值法、NGPRP法、Texas法、多年日流量排频法(90%)6种水文学方法对赣江流域60多年的逐日流量资料进行研究,分析了赣江流域的生态流量过程,利用Tennant法对比分析,最终选择结合汛期RVA和非汛期多年日流量排频法(90%)下的适宜生态流量为赣江下游各月的适宜生态流量值。其中4—6月为赣江的主汛期,所需生态流量值最大,分别为1 520、1 988、1 924 m~3/s。与外洲站实测流量对比发现,赣江下游枯水期河道生态流量难以得到保障,不达标比例高于13%,尤其以1月和11月最为严重。     

渭河流域关中段近30年植被动态变化分析

选取渭河流域关中段1980、1990、2000、2005、2007年5期MSS/TM/ETM影像数据,计算提取流域不同时期的归一化植被指数(NDVI),并根据像元二分模型估算关中段流域1980—2007年的植被覆盖度分布,将计算得到的植被覆盖度进行分级处理,获得渭河流域关中段植被覆盖度分级图,系统研究了渭河关中段近30 a来的NDVI和植被覆盖的时空变化特征,详细地分析了不同时期、不同区域植被在其生长周期内的长势情况,以及植被生长状况在空间上的差异性,系统研究了渭河流域关中段近30 a的植被动态变化.结果表明:该区域NDVI和植被覆盖度近30 a总体上呈增长趋势,仅1990—2000年期间有所下降.     

渭河生态流势指标体系的构建与应用

本文在广泛参考已有生态流势指标的基础上,重点借鉴了水文改变程度指标(IHA)和台湾生态水文指标系统(TEIS),结合渭河当地水生态特点,提出了适用于渭河生态流势指标体系(FRISW).在此基础上,采用变化范围法(RVA)分析了渭河关中段林家村、魏家堡、咸阳、临潼和华县5站生态流势的改变程度.FRISW共分为4组指标,分别反映了河道流量的变化率、极端流量数值、频率及持续时间、时间分布.研究结果表明:不同组指标所反映的渭河改变程度有所差异,其中林家村和临潼站的生态流势在1986年后受人类活动影响高度改变,表明今后的水资源管理和水生态保护工作中应重视上游林家村站和下游临潼站的径流改变.     

渭河盆地渭南段古三门湖的盐度估算

目的研究古三门湖的盐度数值。方法在渭河盆地渭南部分地区的古三门湖沉积地层中采集泥岩样品,分析了样品中的B元素,然后利用有关公式求得古三门湖的盐度。结果渭河盆地渭南段三门组盐度变化范围大致为1.66%~1.88%,游河组盐度变化范围大致为1.38%~2.06%。结论渭南段三门组为低盐度沉积,游河组为低盐度—半咸水沉积。     

渭河宝鸡段水环境质量分析

在原有分析的基础上,用模糊综合评价与加权平均相结合的方法,对2002年渭河宝鸡段各监测断面的水质进行评价研究.结果表明各控制断面,除常兴桥水质处于国家地面水环境质量标准(GBZB1-1999)Ⅲ级与Ⅳ级之间外,其它各监测断面水质均超过Ⅳ级标准,其中虢镇桥、卧龙寺及蔡家坡断面水质接近V级标准.被评价的6个段面水质优劣依次为林家村(对照段面)最好,常兴桥段面次之,胜利桥、卧龙寺、虢镇桥和蔡家坡段面较差.在参与评价的污染因子中,各段面均以氨氮污染最严重,石油类次之.此外林家村段面的亚硝酸盐氮,卧龙寺、蔡家坡和常兴桥段面的化学需氧量,常兴桥段面的生化需氧量也有一定程度的污染.     

灰色关联分析法在渭河(宝鸡段)水质评价上的应用

选取渭河宝鸡市区段5个监测点进行实地采点取样,对CODCr,CODMn,NH3-N,TP 4个水质监测指标做实验分析,利用"中心化"和"均值化"的灰色关联分析法对水样进行评价.结果表明,各主要断面总体水质良好,局部监测点水质存在污染.针对河流的水生态现状,提出改善和恢复水环境,恢复河道的生态功能和自然风貌的河流污水截排、底泥清淤、垃圾管理、生态河堤再造等主要措施,从而为宝鸡市渭河治理与保护及流域建设提供科学依据.     

基于SWAT模型和SUFI-2算法的渭河流域月径流分布式模拟

在渭河流域构建分布式水文模型SWAT,并采用SUFI-2算法进行参数敏感性分析以及参数率定、模型验证与不确定性分析,对渭河流域1961—2008年的月径流过程进行模拟.研究结果表明28个跟水文相关的参数对径流均有不同程度的相关性,如CN2、ALPHA_BF、SLSUBBSN、SOL_BD、HRU_SLP、SOL_K、SOL_AWC以及SMFMX等最为敏感.林家村、魏家堡、咸阳、临潼和华县水文站的月径流模拟与实测过程线总体拟合程度较好,率定期和验证期多数站的Φ和效率系数ENS值均高于0.6(0.7),所有站的确定性系数R2值均高于0.7(0.8).R-factor均较小,但林家村和魏家堡站在率定期的P-factor也很小,表明在这2个站的实际不确定性较大.可能的原因是水库运行以及农业用水考虑的不足.总体上,渭河流域SWAT模型月径流模拟效果较好.     

基于流量恢复法的黄河下游鱼类生态需水研究

运用流量恢复(the flow restoration methodology)方法研究黄河下游鱼类生态需水,其基本思路是:首先获得所保护鱼类生态习性相关的流量信息,包括水深、流速、水量等.然后建立概念性模型,确定鱼类和特定流量组分之间的联系.在此基础上,确定流量目标,每一个流量目标被赋予一些水力指标,作为获得满足这个目标的环境流量计算的依据.运用水文学、水力学模型确定满足这些流量目标需要的水流条件,包括数量、持续时间、频率和发生时间,给出满足鱼类生长需要的生态流量.最后给出不同水资源管理情景下可接受的鱼类生态需水.     

基于流量恢复法的黄河下游鱼类生态需水研究

运用流量恢复(the flow restoration methodology)方法研究黄河下游鱼类生态需水,其基本思路是:首先获得所保护鱼类生态习性相关的流量信息,包括水深、流速、水量等.然后建立概念性模型,确定鱼类和特定流量组分之间的联系.在此基础上,确定流量目标,每一个流量目标被赋予一些水力指标,作为获得满足这个目标的环境流量计算的依据.运用水文学、水力学模型确定满足这些流量目标需要的水流条件,包括数量、持续时间、频率和发生时间,给出满足鱼类生长需要的生态流量.最后给出不同水资源管理情景下可接受的鱼类生态需水.     

滦河下游不同沉积相,不同地貌单元植被特征研究

本文在实地采样、调查的基础上，对滦河下游滩地的植被类型、植被特点进行了分析，并采用主成份分析与模糊聚类分析相结合的方法，研究分析了滦河不同沉积相、不同地貌单元的植被特征。     

多级编码的两种不同译码方法的性能比较

以AWGN 信道为信道模型,在8PSK 调制方式下,对多级编码方案分别采用了多阶段译码和并行译码两种译码方法,对其性能进行了详细的比较.在计算机仿真的基础上,得出了针对多级编码方案的译码方法的一些有意义的结论.     

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少.本文介绍了改进的TOPMODEL,并应用该模型对拉萨河流域进行水文模拟,取得了较好的模拟效果,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试.     

基于底栖动物完整性指数的浑太河流域河流健康状况评价

根据2012年浑太河流域65个采样点的底栖动物数据(10个参照点,55个观察点),对33个生物参数进行分布范围、判别能力和Spearman相关性分析,确定了EPT分类单元数、优势分类单元个体相对丰度、耐污类群分类单元数、敏感类群相对丰度、香浓威纳多样性指数构成B-IBI指标体系,采用比值法统一各生物参数量纲.将各个生物参数分值加和得到B-IBI指数值.利用构建的B-IBI开展浑太河流域河流健康状况评价,结果显示,所有样点中健康的占29.23％、亚健康的占12.31％、一般的占20％、较差的占26.15％、极差的占12.31％.相比于太子河流域,浑河流域的健康状况明显较差.小汤河上游、太子河南支、太子河北支所有样点的评价结果均为“健康”,这些区域河流的健康状况在全流域是最佳的.浑河流域从大伙房水库往下游的点位的健康状况大多为较差和极差,这个区域健康状况也是全流域最差的.     

利用大型底栖动物评价北江水质的研究

本文根据1981年和1982年两次调查资料,对北江底栖动物群落特征与水质状况的关系作了指示类群、Shannon多样性指数、Trent生物指数和Chandler记分制的分析,并据此对水质污染状况进行生物学评价.     

长江武汉河段的形成和贯通时间

通过对武汉地区第四纪地质构造，古地理环境的综合研究，论述了长江武汉河段的发育。