河道内最小生态需水量计算共52页文档
生态环境需水量计算方法的探讨
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(32):13921—13922 责任编辑刘月娟责任校对吴晓燕
生态环境需水量计算方法的探讨
刘增进,张敏,潘乐 (华北水利水电学院,河南郑州450011)
摘要生态环境需水量主要分为河道外生态环境需水量和河道内生态环境需水量2个部分。选取具有典型代表意义的方法,指出它们 的优缺点和适用条件。 关键词 生态环境需水量;水量平衡法;换水周期法;最小水位法 中图分类号X171.1 文献标识码A 文章编号0517—6611(2008)32—13921—02
Discussion on Calculation Methods of Ecological Environment Water Requirement LIU Zeng-jin et al (North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power,Zhengzhou,Henan 45001 1) Abstract Ecological environment water requirement includes out—stream ecological environment water requirement and in—stream ecological environment water requirement.Selecting the typical methods,their advantages,disadvantages and applicable condition were discussed. Key words Ecological environment water requirement;Water quantity bMance method;Water turnover rate method;Minimum water level method
基于湿周法估算广东山区小水电站河流最小生态需水量
基于湿周法估算广东山区小水电站河流最小生态需水量
【摘 要】山区小水电站梯级开发形成减水河道,山区河道缺乏水文观测资料。为了估算其生态需水量,对广东省山区典型河流断面进行实地调查,利用径流系数法确定多年平均径流量,使用湿周法计算典型山区小型河流生态流量,利用Tennnat法对计算结果进行合理性检验,结果表明湿周法计算结果可满足维持河流生态系统稳定需求。
【关键词】生态需水量;湿周法;小水电梯级开发;山区河流
广东是小水电建设大省,据不完全统计,目前广东已建成小水电站9000多座,其中引水式小水电站最多。山区引水式小水电站通过引水渠系将原河道水引到落差大的地方,导致河道形成减水河段,河流生态环境受到影响[1]。随着对生态环境保护的重视,在水电发开的同时需保持下泄一定的生态流量。目前计算河流生态需水量大致可分为水文学法、水力学法、栖息地法和整体分析法4类。广东省建有小水电站的山区河流,河床稳定,河道断面近似宽浅矩形,适合水力学湿周法。基于此,本文应用湿周法计算研究河流的最小生态需水量,并采用Tennnat法对计算结果进行检验,分析其合理性,以期为确定广东山区小水电站河流生态需水量研究提供一种思路。
1 研究区域介绍
1.1 研究区域概况
本研究以广东省博罗县象头山东江支流为研究对象,小金河位于广东省博罗县国家级自然保护区象头山境内,多年平均降雨量2357mm,属南亚热带湿润季风气候。小金河共建有7个梯级电站,其分布如图1,根据实地调研,本文选取小金河第四、五梯级坝后河段计算生态需水量。
1.2河道实测大断面
根据实地调查选择靠近水电站下游的较为规整的断面作为脱水河段的典型大断面,采用皮尺实测河道大断面,得到的典型断面如图1所示。由于缺乏河道比降资料,利用国际科学数据服务平台分辨率90m原始DEM生成河网计算研究断面的坡降。河床底质按EPA标准划分[3],水电站河道两岸树林茂密,植被覆盖良好。根据河床底质和植被情况查《天然河道糙率(n)表》得河床糙率n值,水电站下游减水河段及实测典型断面基本情况如表1。
城市河流生态需水量计算方法研究
城市河流生态需水量计算方法研究
作者:杜龙飞 侯泽林 李彦彬 张泽中 徐建新
来源:《人民黄河》2020年第02期
摘要:随着社会经济的快速发展,城市加速扩张,人类活动加剧,致使城市河流水生态系统受损和水资源紧缺的问题愈加突出,因此对城市河流的生态需水进行研究具有重要意义。城市河流的生态需水不同于自然河流,在梳理已有生态需水量计算方法的基础上,考虑人类活动和城市化进程对城市河流的显著影响,应用Tennant法计算河道基流生态需水量,同时用经验公式法计算城市河流的水面蒸发量、渗漏量以及河道外绿化带景观用水量作为补充,并以郑州市为例验证了该方法的合理性和实用性。
关键词:城市河流;水资源;生态需水量;郑州市
中图分类号:TV213.4文献标志码:A
doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2020.02.007
Abstract:The damage to water ecosystems of urban rivers and the shortage of water resources
have become more prominent with the rapid development of social economy, the accelerated
expansion of cities and the intensification of human activities. As a result, it is of great significance
to study the ecological water demand of urban rivers. Based on the existing calculation methods of
ecological water demand, Tennant method was used to calculate the basic ecological water demand
水
河道内生态需水量估算的生态水力半径法第六图书馆界定了生态流速和生态水力半径的概念,提出了一种同时考虑河道信息(水力半径、糙率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流速的水力学方法.找出了该方法的关键参数是确定生态水力半径所对应的河道过水断面面积,重点推导了抛物线形过水断面与水力半径之间的关系.这种新方法的计算不仅能更好的适应鱼类对流速的要求,而且可用于其他生态问题有关的生态水流(如泥沙和污染自净的计算等).以估算雅砻江支流泥曲的朱巴站河道内生态需水量为例,说明了计算过程,同时用Tennant法作为对比.结果表明:水力半径法计算朱巴站河道内生态流量基本处于Tennant法所计算的最小和适宜生态需水量之间,由于该方法考虑了生态流速(如鱼类洄游流速),故所得的结果符合实际情况.界定了生态流速和生态水力半径的概念,提出了一种同时考虑河道信息(水力半径、糙率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流速的水力学方法.找出了该方法的关键参数是确定生态水力半径所对应的河道过水断面面积,重点推导了抛物线形过水断面与水力半径之间的关系.这种新方法的计算不仅能更好的适应鱼类对流速的要求,而且可用于其他生态问题有关的生态水流(如泥沙和污染自净的计算等).以估算雅砻江支流泥曲的朱巴站河道内生态需水量为例,说明了计算过程,同时用Tennant法作为对比.结果表明:水力半径法计算朱巴站河道内生态流量基本处于Tennant法所计算的最小和适宜生态需水量之间,由于该方法考虑了生态流速(如鱼类洄游流速),故所得的结果符合实际情况.生态流速需水量自然科学进展刘昌明重点实验室,北京100101门宝辉宋进喜过水断面面积生态水力半径河道生态 [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 [2]北京师范大学水科学研究院水沙科学教育部重点实验室,北京1008752007第六图书馆 42 自鞋科荸逝展第1卷第127月. 7期0年1 0 河道内生态需水量估算的生态水力半径法* 刘昌明h一f 7宝辉 宋进喜 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,北京100;011 2.北京师范大学水科学研究院水沙科学教育部重点实验室,北京107 085 摘要 界定了生态流速和生态水力半径的概念,提出了一种同时考虑河道信息(力半径、糙 水 率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流速的水力学方法.找出了该方法的关键参数是确定 生态水力半径所对应的河道过水断面面积,重点推导了抛物线形过水断面与水力半径之间的关系. 这种新方法的计算不仅能更好的适应鱼类对流速的要求,而且可用于其他生态问题有关的生态水 流(如泥沙和污染自净的计算等)以估算雅砻江支流泥曲的朱巴站河道内生态需水量为例,说明. 了计算过程,同时用Tnatenn法作为对比.结果表明:水力半径法计算朱巴站河道内生态流量基 本处于Tnatenn法所计算的最小和适宜生态需水量之间,由于该方法考虑了生态流速(鱼类洄游 如 流速),故所得的结果符合实际情况. 关键词 生态流速过水断面面积 生态水力半径 河道生态需水量 随着全球气候的变化、生态与环境的逐渐恶 化以及水资源的日益短缺,生态(境)水越来 环需越受到有关专家学者的高度重视.协调好“生”三 (产、生活、生态)间的需水关系,才能保护 生之 1国内外河道内生态需水量的主要估算方法 目前国内外确定河道内生态需水量的方法主要 分为以下几种. ()水文学方法:该方法是确定一个保护河流 1流量权所需的最小流量标准.这种方法属于非现场 好人类生存的环境,使有限的水资源得到可持续 利用.因此生态(境)水的研究进入一个蓬勃 环需发展的时期.截至目前为止,生态需水的理论尚 处于建立阶段,生态需水在一些文献中也被称作 环境用水或生态与环境用水,至今尚无确切的定 义 ¨. 类型的方法,根据流量的历史资料而不是现场测量 数据来推导河流流量推荐值.主要有Tnatenn法 (Motn或naa法)引、70法[和Txs法L.水 [Q13]ea4] 文学方法的优点是计算简单,容易操作,对于数据 的要求不高,但由于过于简化了河流的实际情况, 没有直接考虑生物参数及其相互影响[,同时,由5] 研究生态(环境)水,主要是为了实现人类与 需自然的和谐,避免人类的生产、生活挤占生态系统 的用水,实现流域水资源优化配置,进而为实现流 域生态系统可持续发展提供科学依据.一般情况 下,通常将流域内的生态需水划分为河道内和河道 外两部分来研究,本文主要针对河道内生态需水来 研究. 于受气候、人为污染等因素的影响并不能完全反映 出河流生态需水的实际情况,只能在优先度不高的 河段使用,或作为其他方法的一种粗略检验. ()水力学方法:该方法是根据河道水力参数 2 (宽度、深度、流速和湿周等)定河流所需流 如确量,所需水力参数可以实测获得,也可以采用 20—21060—5收稿,20—60060—8收修改稿 *国家重点基础研究发展计划(号:G1903)中国博士后科学基金(号:20073)助项目编9946及编05340资
河湖生态环境需水计算规范(征求意见稿)
中华人民共和国水利行业指导性技术文件
SL XXX
河湖生态环境需水计算规范
(征求意见稿)
Regulation for River and Lake Eco-Environmental Water Demand
Computation
201X-XX-XX 发布 201X-XX-XX 实施
中华人民共和国水利部 I 前 言
根据水利部水利水电技术标准制订计划安排,按照《水利技术标准编写规定》(SL 1)要求,编制《河湖生态环境需水计算规范》。
本规范共9章15节93条和2个附录,主要包括以下内容:
——资料收集与调查分析;
——河流生态环境需水量计算;
——湖泊、沼泽生态环境需水量计算;
——河流水系生态环境需水量计算;
——河道外生态环境需水量计算;
——流域生态环境需水综合分析。
本标准批准部门:中华人民共和国水利部
本标准主持机构:水利部水资源司
本标准解释单位:水利部水资源司
本标准主编单位:水利部水利水电规划设计总院
本标准主要起草人:
本标准审查会议技术负责人:
本标准体例格式审查人: i 目 次
1. 总则 ....................................................................................................... 1
2. 术语 ....................................................................................................... 3
3. 基本规定............................................................................................... 4
引水式电站减水河段最小生态需水量研究
研究与探讨 Research&Discussion
引水式电站减水河段最小生态需水量研究
祝小兵
(1.余姚市小水电管理中心,浙江余姚315400;2.余姚市农村水利管理处,浙江余姚315400)
摘要:河道具有栖息地、输送、源汇、水分涵养、水体净化、生物多样性保护、景观等多种生
态环境服务功能。引水式电站的开发与建设,在促进当地经济社会发展的同时,也对减水河段
生态系统的动态平衡产生一定的影响。确保减水河段最小生态需水量是维持河道生态系统不受
破坏的关键。在综述国内外研究进展的基础上,从生态水文学原理出发,对引水式电站减水河
段最小生态需水量的内涵进行了探讨,介绍了相应的计算方法。并对此类电站减水河段环境影
响评价提出了建议。 关键词:引水式电站;减水河段;最小生态需水量;计算方法;生态水文学
中图分类号:TV213.4 文献标iR ̄-q.A 文章编号:1673-8241(2012)05—0036—06
Research of the Minimum Ecological Water Requirement in Decrease Water Reach of Water Diversion Type Power Station
ZHU Xiao.bing ,
(1.YuyaoSmallHycbopowerManagementCent ̄ruyao315400,Ch/na;2.YuyaoRuralWaterConservaneyAdministration,Yuyao315400,Ch/na)
Abstract:the river is provided with many ecological environment service functions such as h ̄imt,transmission,source
and sink,water conservation,water purification,biological diversity protection,landscape and the like.The development
基于湿周法的河道最小生态需水量多目标评价模型
基于湿周法的河道最小生态需水量多目标评价模型
彭涛;陈晓宏;王高旭;李英海
【摘 要】以湿周与流量关系为基础,建立了基于多目标评价方法的河道最小生态需水量估算模型,以湿周最大和河道流量最小作为栖息地保护和水资源开发利用的目标,采用理想点法求解,以增江下游麒麟咀站为例计算河道最小生态需水量,并将该模型的计算结果与斜率法和曲率法的计算结果进行了比较分析.结果表明:增江下游河道最小生态需水量阂值范围为20.8 ~26.3 m3/s,相应的平均流速范围为0.42 ~0.44 m/s;模型计算结果比传统的湿周法适用性更强,且能较好体现生态用水和经济用水的均衡发展.%A multi-objective evaluation model is established to
estimate the minimum environmental flows(MEF) based on the
relationship between wetted perimeter and discharge. Regarding the
maximum wetted perimeter and the minimum river discharge as objectives
for habitat protection and water resources utilization respectively, the
model is solved by means of the ideal point melhod, and MEF in the
downstream of Zengjiang River is calculated by the multi-objective
evaluation model and compared with that calculated by the slope method
and the curvature method. The results show that the MEF threshold at
引水式电站减水河段最小生态需水量模型研究
第42卷第19期 2 0 1 1年1 0月 人 民 长 江 Yangtze River Vo1.42.No.19 Oct., 2011
文章编号:1001—4179(2011)19—0047—04
引水式电站减水河段最小生态需水量模型研究
何怀光 ,张贵金 ,田大作2,孟艳秋
(1.长沙理工大学水利工程学院,湖南长沙410114; 2.湖南省水利水电科学研究所,湖南长沙410076)
摘要:为了保护引水式水电站大坝与厂房之间减水河段的生态环境,需要确定河道最小生态需水量,以反映河
道特征的差异。以湖南省一些典型引水式水电站下游减水河段为例,应用改进的湿周法计算了河道最小生态
需水量,并通过单变量影响分析,研究河道最小生态需水量的影响因素;以幂函数对最小生态需水量与各单变
量的关系进行了拟合分析,得到了合适的最小生态需水计算模型,其计算结果与实际情况的分析比较表明,模
型计算结果基本合理。
关键词:改进湿周法;最小生态需水;计算模型;引水式水电站
中图法分类号:TV213.4 文献标志码:A
在中小河流上兴建引水式水电站,可能对河流的
生态环境造成极大的影响。大坝和厂房之间形成的减
水河段水流减少,尤其是在枯水期减水河段可能出现
断流,造成水生生物丧失栖息地而死亡。为了保障减
水河段的生态环境,需下泄一定的生态流量,即最小生
态需水量。
目前,国内外学者对河流生态需水量进行了大量
的研究,提出了多种计算方法。总结起来可以分为:水
文学法、水力学法、生境模拟法和综合分析法等¨ 。
水文学法原理简单,应用广泛,但精度不高,一般作为
其他方法计算值的参考 。水力学法仅通过河道断
面水力参数确定最小生态需水量,没有考虑生态环境
的影响 。生境模拟法需要大量详细的河道水文、水
力学和生物特征等资料,且方法本身比较复杂,在实际
应用中受到限制 。综合法由于操作较为复杂等原
因,在我国也很少应用。’ 。总之,现行的计算方法对
河道内基本生态环境需水量计算方法研究
第14卷第l0期 2008年l0月 水利科技与经济
Water Conservancy Science and Technology and Economy Vo1.14 No.10 Oct..20o8
河道内基本生态环境需水量计算方法研究
史方方,黄薇
(长江科学院水资源综合利用研究所,武汉430010)
[摘要] 总结了目前国内外较为常用的河道内基本生态环境需水量的计算方法,同时对其进
行了分析比较,指出了其优缺点;认为将国外和国内计算方法有机结合并进行合理改进,使之
适合国内河道内生态环境需水计算,是今后国内河道内生态环境需水研究的方向之一。
[关键词]生态环境需水量;计算方法;河道
[中图分类号]X171.1 [文献标识码]A [文章编号]1006—7175(2008)10—0779—03
Research on the Estimating Methods of Basic Eco——environmental
Water Requirements in River Course
SHI Fang—fang,HUANG Wei
(Water Resource Department,Yangtze River Scientific Research Institute,Wuhan 430010,China)
Abstract:The general estimation methods of eco——enviromnental water requirements in river COL1PSe at
home and abroad were summarized,the synthesis comparison to them was carried on,and the advantages
and disadvantages of applying them to practice were pointed out.Then,in order to estimate eeo—environ—
水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)
国家环境保护总局环境工程评估中心文件
环评函〔2006〕4号
关于印发《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)》的函
各有关单位:
为贯彻落实中央十六届五中全会提出的“在保护生态基础上有序开发水电”的要求,进一步规范水电水利建设项目水生生态与水环境影响评价工作,现将《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)》印发给你们,请参照执行。
附件:水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)
二○○六年一月十三日
主题词:环保水电水利环评技术指南函
国家环境保护总局办公厅2006年1月16日印发
附件:
水电水利建设项目河道生态用水、低温水
和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)
一、河道生态用水量环境影响评价技术指南
(一)河道外植被生态需水量计算
1、直接计算法
根据某一区域某一类型植被单位面积的需水定额乘以其种植面积计算。关键是确定不同类型植被在非充分供水条件下的需水定额。
2、间接计算法
在非充分灌溉条件下或水分不足时,采用改进的彭曼公式。
ET=ET0×Kc×f(s)
式中:ET为作物实际需水量,mm;ET0为植物潜在腾发量,mm;Kc为植物蒸散系数,随植物种类、生长发育阶段而异,生育初期和末期较小,中期较大,接近或大于1.0,通过试验取得;f(s)为土壤影响因素。
θ为实际平均土壤含水率,旱地为占田间持水率百分数,%;θc1为土壤水分适宜含水率,旱地为田间持水率的90%;θc2为土壤水分胁迫临界含水率,为与作物永久凋萎系数相对应的土壤含水率;α为经验系数,一般为0.8~0.95。
3、河道外植被生态需水量计算适用范围
直接计算法适用于基础工作较好的地区与植被类型,如绿洲、城市园林绿地等生态用水。间接计算法适用于我国对植物生态需水量计算方法研究比较薄弱的地区及对植被的耗水定额难测定情况。
(二)维持水生生态系统稳定所需水量 维持水生生态系统稳定所需水量的计算方法主要有水文学法、水力学法、组合法、生境模拟法、综合法及生态水力学法。
