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鱼类是水生生物群落食物链的顶层生物,适合作为河流生态需水计算的指示物种。以重庆主城北部的盘溪河为例,以平均流速、平均水深、水质参数等指标,2021年2-10月在盘溪河设置4个监测断面,进行水文、水质监测,并将鱼类产卵期和非产卵期适宜的水文条件(平均水深、平均流速)与生态需水量建立关系,根据鱼类栖息地需求对盘溪河生态需水进行评估。结果表明：盘溪河4个监测断面的最小生态需水量为1.70～10.68 m3/s,最大生态需水量为3.41～29.76 m3/s。雨季仅河流上游生态状况较好,最大生态需水能满足要求;枯季河流的生态状况较差,最小生态需水无法满足需求;同时,枯季和雨季监测断面的需氧量都能达标,但氨氮无法满足生态需水的水质要求。 相似文献
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根据春汛期水生态系统的特点,应用河道内流量增量法,选用二维河流模型River2D,建立栖息地与流量变化的动态关系,进而应用Mann-Kendall方法,开发基于栖息地突变分析的生态需水阈值模型。以第二松花江支流辉发河五道沟断面附近河段为例,选择松花江流域分布较为广泛的鲤鱼作为对象物种,以流速和水深两个因素表征鱼类栖息地,利用1956～2000年45年的春汛期月径流资料,判定鱼类栖息地在1970年开始发生了突变。在突变前加权可用面积95%的置信区间范围为275.5～915.7m2/km,对应的流量范围为58.8～121.1m3/s,并将其作为研究区春汛期间的生态需水阈值。春汛发生在冰封期刚刚结束的时段,适宜的春汛期生态需水能够提高生态系统多样性,对于鱼类等水生生物乃至于整个生态系统都有重要的生态意义。 相似文献
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河道取水、水库蓄水、跨流域调水等水资源开发方式改变着河流自然水文情势,保留适宜的河道内生态需水能够维持河流所需的自净扩散能力,维系河势稳定,保护和维持河湖生态系统结构和功能的完整性。本文采用Qp法、田纳特法(Tennant Method)、逐月频率计算法、逐月最小生态径流计算方法、最小月平均实测径流法5种方法对资水河道内生态需水量进行计算分析和比较。结果表明逐月频率计算法结果较为合理,设定资水逐月河道内生态需水量,确定年生态需水量应为112.1×10~8m~3。为政府部门提供了更具操作性的分时段水量控制参考标准。 相似文献
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分析估算大汶河干流生态基流量是解决其生态环境恶化问题的基础。根据大汶口水文站历年径流资料,采用Tennant法、基流比例法等多种水文学法推求生态基流值,通过计算不同水平年的年际、年内不同水期和鱼类产卵育幼期生态基流量,在分析了各种方法应用区间和适用条件的基础上,综合考虑拦蓄引水工程和河道生态基流缺失等因素确定了大汶河干流生态基流。认为:基流量为1.1~14.1m~3·s~(-1)能更好地代表该区域不同水期的河道生态需水,经分析其生态基流保障程度基本达到90%以上,说明本文采取的方法在计算代表北方季节性、雨洪型河流的生态基流时是合理、可行性的,并进一步提出了生态基流的保障措施。 相似文献
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为量化水库下游河道生态修复所需水量,以滦河下游潘家口水库—滦河口为研究样区,采用逐月频率法和生态水力学法估算河道生态需水量,既具有水文学方法的简便,又考虑生物学特性,强调了水文-生态的联系。通过对研究区河道1956~2000年生态、水文及水力资料的分析计算,结果表明:①逐月频率法和生态水力学法在计算滦河下游河道生态需水中均合理;②最小、适宜、理想等级年生态需水量分别为4.29亿,8.93亿和16.29亿m3,分别占河道天然径流量的10.18%、21.21%和38.68%;③年内汛期8月份及生物繁殖期(4~6月)需水量分别达到年度总量的33.5%和11.5%。 相似文献
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本文研究涉及生态水文学中生态需水问题的一般认知。探讨了生态系统动态变化与水流驱动力因素之间的关系，重点探讨水流驱动因素中的关键指标—流速，通过分析流速与生态系统相互作用，从生态水文学动力因素出发估算生态需水；基于生态流速和水力半径，提出考虑河道内生态需水与水力因素关系的生态水力半径法，充分利用水生生物信息（鱼类产卵洄游流速）与河道信息（水位、流速、糙率等）估算河道内生态需水；归纳生态水力半径法在生态需水计算中的初步应用:考虑污染物降解耦合水量水质的生态需水计算、考虑鱼类等生物对流速要求的生态需水计算、考虑河道冲淤平衡的输沙需水量计算等方面。本文提出的生态流速研究既包括生物生长发育适宜的流速，又包括流速大小变化所涉及的许多动力因素，旨在延伸与扩展生态水文学的内涵与应用。 相似文献
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本文研究涉及生态水文学中生态需水问题的一般认知。探讨了生态系统动态变化与水流驱动力因素之间的关系，重点探讨水流驱动因素中的关键指标——流速，通过分析流速与生态系统相互作用，从生态水文学动力因素出发估算生态需水；基于生态流速和水力半径，提出考虑河道内生态需水与水力因素关系的生态水力半径法，充分利用水生生物信息（鱼类产卵洄游流速）与河道信息（水位、流速、糙率等）估算河道内生态需水；归纳生态水力半径法在生态需水计算中的初步应用：考虑污染物降解耦合水量水质的生态需水计算、考虑鱼类等生物对流速要求的生态需水计算、考虑河道冲淤平衡的输沙需水量计算等方面。本文提出的生态流速研究既包括生物生长发育适宜的流速，又包括流速大小变化所涉及的许多动力因素，旨在延伸与扩展生态水文学的内涵与应用。 相似文献
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为了克服已有物理栖息地模型仅能在具有较完善监测资料河流使用的局限性,介绍了一种应用模糊逻辑的物理栖息地模拟方法。该方法以河道平面二维流场模拟结果为基础,将鱼类学和生态学专家的知识经验融入物理栖息地模型中,运用模糊逻辑推理计算栖息地各单元适宜度,最后根据加权可用面积、高适宜度面积比例与流量的关系曲线确定生态需水量。运用该方法对葛洲坝坝下中华鲟产卵栖息地进行模拟。研究结果表明,中华鲟产卵期适宜生态需水量为10 000~17 000 m3/s。分析认为该方法对监测资料依赖程度低,使用专家知识经验能够弥补数据不足造成的不利影响,具有一定的可行性及实用性。该研究有助于监测资料不足的河流开展生态保护及河流管理工作,并且能够为模糊数学理论在水生态学中的应用提供参考。 相似文献
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结合物理栖息地模拟模型的水力学与栖息地模型,以黄河干流兰州-石嘴山河段为研究样区及该河段的关键鱼种黄河鲤鱼为对象物种,以流速及水深二水力学因子进行研究,推求该研究样区兰州、安宁渡、下河沿、青铜峡和石嘴山五断面对象物种的流量与权重可使用面积的关系。通过对上述各断面1975-1985年汛前共11年生态、水文及断面资料的分析计算,归纳出研究断面汛前适合的生态流量分别为195、220、220、220、175 m3/s,计算结果在Tennant法界定的生态流量范围之内。 相似文献
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研究城市化的生态水文效应对于指导河流的保护与生态修复实践具有重要意义。基于河流径流情势在维持河道生态系统完整性方面的重要性,在分析现有生态水文指标体系的特征及可操作性的基础上,建立了以径流历时曲线、洪峰流量频率超出曲线和T0.5(区域径流超出天然状态下重现期为0.5年的降水所产生的洪峰流量的时间占区域有径流总时间的比例)为代表的生态水文指标体系。利用SWMM(Storm Water Management Model)来模拟不同城市化程度下的降雨径流过程,并利用所建立的生态水文指标体系模拟其生态水文效应。结果表明:城市化程度越高,其时段流量幅度及历时越大,洪峰流量及发生的频率越大,T0.5越小。城市化通过改变径流的大小、历时及频率,改变了水域生态系统完整性与多样性,进而对河道生态系统产生了负面影响。 相似文献
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河流生态用水安全是维持河流系统健康的基本条件。本文首先从河流生态系统特性入手,提出生态水文季节,构建了多参数生态需水(最小生态需水、适宜生态需水、洪水期生态需水)体系并分析其内涵,组成了能反映河流生态系统健康的流量等级。生态需水按生态水文季节形成具有时间特征的生态标准河流。在此基础上,提出生态用水预警制度和危机管理机制,探讨保障生态用水安全的调度和管理模式。以黄河流域中下游为例,开展实践应用研究,为黄河中下游的生态用水安全调度和管理提供科学依据。 相似文献
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开都河位于新疆巴音郭楞蒙古自治州境内,是区域内第一大河流,近年来流域水生态环境出现不同程度的退化,亟需加大对区域水资源的生态保护。河流生态流量作为维持河流生态系统健康的关键因素,保证合理生态流量对河流水生态环境改善起着积极作用。结合新疆开都河大山口水文站1970-2019年实测水文资料,采用典型水文频率方法对开都河生态需水量进行计算。结果显示：开都河年距平率最低为1986年,为-30.68%,是开都河有记录以来最枯年份,以1986年的2月份来水量36.5 m3/s作为其生态最小水量,计算开都河全年生态最小水量值为11.59×108 m3。计算成果对于新疆开都河生态保护具有重要的参考价值。 相似文献
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以鲫鱼为研究对象,将其放入流速渐变环形水槽的不同水动力分区中进行实验,研究水动力学条件对鱼类生长的影响。通过对水槽流场的三维数值模拟,得到其中与鲫鱼生长相联系的水动力学细部特征,将模拟结果与实测流场数据比较分析,结果可靠。细部特征采用流速、流速梯度和动能梯度3个水动力学特征量进行量化分析,并结合鲫鱼相对日增长率,得到鱼类生长与水动力学特征量之间的定量关系。流速对鲫鱼有一个短期的胁迫作用,0.20m/s流速比较适宜鲫鱼的生长;鲫鱼的体重相对日增长率随着水流动能梯度增大而下降,两者呈现负相关性,0.009J/(kg·m)为鲫鱼生长所需动能梯度的一个阈值。通过量化鱼类生长对水动力学条件的需求,可为生态水利规划提供定量化的依据。 相似文献
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《地球科学进展》2020,(5)
随着经济社会发展,用水量增大,导致河流生态需水常常得不到满足。生态需水作为河流生态系统的重要指标,对维持生态系统可持续具有关键作用。充分考虑河流生态系统的生物需求,采用食物网模型(Ecopath)识别了鱼类关键物种,在此基础上确定生态流速,结合无人机反演河段大断面,采用改进的生态水力半径法(AEHRA)计算生态需水,在生态需水计算结果的基础上采用River2D模型模拟河段流量,进而计算河段的生态需水满足率。计算结果表明汛期各河段生态需水基本能够得到满足,非汛期绝大多数河段生态需水不能得到满足,并且满足率极低,导致生态系统健康无法维持。因此,应加强非汛期的河流生态调度以满足河流生态需水。研究提出的计算河段生态需水的新方法可为水生态修复提供方法基础,研究结果可为济南市河流水生态修复与管理提供重要的科学依据。 相似文献
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基于概率加权FDC法的河流生态需水量计算 总被引：2，自引：0，他引：2
基于河流流量过程的年内和年际变化特性,提出了一种计算河道内生态需水量的概率加权FDC(流量历时曲线)方法。该方法基于年均流量系列和逐月月均流量系列的特定频率,将年均流量系列和逐月月均流量系列划分为丰、平、枯组,通过建立年月丰枯遭遇的Copula联合分布函数,求得不同典型年下各月丰平枯的条件概率,将其作为概率权重,得到不同典型年生态需水过程的计算公式,改进了FDC法,计算出了丰、平、枯典型年的年内生态需水过程。以屏山站为例,将计算结果与Tennant法、逐月最小生态径流法、年内展布法和改进FDC法进行了对比分析。计算结果表明:由此方法得到的生态流量在Tennant法评价体系中,能很好的满足河道的生态需水要求,且较好地体现了河流径流的年内及年际变化过程,符合实际情况。 相似文献
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采用实测资料分析和理论探讨的方法,研究了黄河口尾闾河道平滩流量与水沙过程的响应关系。研究结果表明:清水沟流路行河以来,尾闾河道平滩流量由1976年的6000m3/s左右减少至21世纪初的3000m3/s左右。尾闾河道平滩流量具有双重记忆效应,从短期而言,对近2年水沙过程记忆最强,从长期而言,对近6年水沙过程记忆深刻。黄河口来水量越大,汛期来沙系数越小,尾闾河道平滩流量就越大,反之,尾闾河道平滩流量就越小。尾闾河道平滩流量维持在4000m3/s,黄河口年来水量必须大于223亿m3,汛期来水量大于141亿m3,汛期来沙系数控制在0.03左右;小浪底水库调水调沙需要连续运用且运行年限大于5~6年,才能起到较好的效果;水量统一调度管理中应确定汛期利津站日均流量的最小值,以维持尾闾河道一定的平滩流量。 相似文献