河道生態流量
㈠ 乾旱區植被與河流流量的關系
地表徑流的時空變化是流域植被發生變化的主要原因之一。20世紀30~40年代,黑河流域下游年徑流量超過9×108m3,當時流域水系發達,湖泊密布,濕地面積廣闊,是胡楊、檉柳、蘆葦、甘草、羅布麻等天然植被生長的良好場所,也是各種魚類、水禽、鳥類等野生動物生棲、繁衍的樂園。近年來,隨著下游來水量的逐年減少,黑河下游的生態環境急劇惡化,湖泊乾涸、水鳥絕跡,濕生植被逐漸被旱生植被所代替,大量的「青壯年」胡楊林死去。因此,乾旱區的植被與地表河流有著很強的相關性,反過來,植被的變化也影響了區域水循環過程。
㈡ 怎麼理解河道天然同期多年平均流量
( 1 )農村水電站的最小生態流量應考慮生態、水生生物等用水需求,比較項目所在地天內然來水量,結合容當地氣候、水文等多方面因素確定;要符合當地水資源論證、環保評估及河道規劃等要求,並滿足經批準的建設項目、運行電站的水資源論證和環境影響評價的要求。
( 2 )農村水電站的最小生態流量由設計單位按以下方法計算確定:原則上按河道天然同期多年平均流量的10%~20%確定。具體採用不小於90%保證率最枯月平均流量和多年平均天然徑流量的10%兩者之間的大值,確定農村水電站的最小生態泄(放)流量,但無敏感生態需水。取水壩(附屬水庫)或閘壩蓄水回水區可按最小水深控制;季節性河流或乾旱地區,要把保持該地區的生態環境現狀作為最低要求,並在保持現狀生態用水量的基礎上適當予以增加;水資源年內豐枯變化較大,且實測最小流量小於工程式控制制斷面多年平均流量10%的河流,經現場查勘和綜合分析,可以把工程式控制制斷面實測最小流量作為生態流量。
㈢ 怎麼理解河流生態
河流屬流水型生態系統,是陸地和海洋聯系的紐帶,在生物圈的物質循環中起著主要作用。與湖泊生態系統相比,河流生態系統主要具有以下特點。
(1)縱向成帶現象。湖泊和水庫的水溫變化具有典型的水平分層現象,而在河流中卻是縱向流動的。從上游到河口,水溫和某些水化學成分發生明顯的變化,由此而影響著生物群落的結構。魚類在河流中的縱向分布就屬這方面的例子。魚類分布的明顯縱向變化和水溫、流速以及pH值的變化有關。當然這種縱向替換並不是均勻的連續變化,特殊條件和特殊種群可以在整個河流中沒有明顯變化。
(2)生物多具有適應急流生境的特殊形態結構。在流水型生態系統中,水流常是主要限制因子。所以,河流中特別是河流上游急流中生物群落的一些生物種類,為適應這種環境條件在自身的形態結構上有相應的適應特徵,有的營附著或固著生活,如淡水海綿和一些水生昆蟲的幼體,它們的殼和頭黏合在一起,有的生物具有吸盤或鉤,可使身體緊附在光滑的石頭表面;有的體呈流線型以使水流經過時產生最小的摩擦力。從水生昆蟲幼體到魚類均可見到這現象,還有的生物體呈扁平狀,使之能在石下和縫隙中得到棲息場所。
(3)相互制約關系。復雜的河流生態系統受其他系統的制約較大,它的絕大部分河段受流域內陸地生態系統的制約,流域內陸地生態系統的氣候、植被以及人為干擾強度等都對河流生態系統產生較大影響。例如流域內森林一旦破壞,水土流失加劇,就會造成河流含沙量增加、河床升高。河流生態系統的營養物質也主要是靠陸地生態系統的輸入。但另一方面,河流在生物圈的物質循環中起著重要的作用,全球水平衡與河流營養的輸入有關。另外,它將高等和低等植物製造的有機物質、岩石風化物、土壤形成物和陸地生態系統中轉化的物質不斷帶入海洋,成為海洋,特別是沿海和近海生態系統的重要營養物質來源,它影響著沿海,特別是河口、海灣生態系統的形成和進化。因此,河流生態系統的破壞,對環境的影響遠比湖泊、水庫等靜水生態系統大。
(4)自凈能力更強,受干擾後恢復速度較快。由於河流生態系統流動性大,水的更新速度快,所以系統自身的自凈能力較強,一旦污染源被切斷,系統的恢復速度比湖泊、水庫要迅速。另外,由於有縱向成帶現象,污染危害的斷面差異較大,這也是系統恢復速度快的原因之一。具體情況還與污染物的種類、河流的水文、形態特徵有關。
知識點
海底河流
海底河流是指在重力的作用下,經常或間歇地沿著海底溝槽呈線性流動的水流。海底河流也像陸地河流一樣,能夠沖出深海平原。只是深海平原就像海洋世界中的沙漠一樣荒蕪,這些地下河渠能夠將生命所需的營養成分帶到這些沙漠中來。因此,這些海下河流非常重要,就像是為深海生命提供營養的動脈要道。英國科學家2010年7月底在黑海下發現一條巨大的海底河流,深達38米,寬達800多米。按照水流量標准計算,這條海底河流堪稱世界上第六大河。像陸地河流一樣,海底河流也有縱橫交錯的河渠、支流、沖積平原、急流甚至瀑布。
㈣ (二)河道內生態環境需水量計算
河流在從源頭流向河口的過程中,隨著匯流面積的增大,一般水量也隨之增大。即水量是匯水面積或河長的單調增函數。設定一個河道生態環境需水流量為Q(P),即可在河流上找到一個斷面,且斷面以下的河道水量一般能滿足Q≥Q(P)。因此,任何一條或一段河流只需選擇一個斷面進行生態環境流量的計算即可。對較大的河流或沿程水量、水功能差異懸殊的河流,則可以分段計算。
因為大沽夾河源短流急,流域位於山東半島,處於東經120°50′~121°20′、北緯37°00′~37°40′之間。所以,只取一個斷面即可。根據引水入河工程取水點的影響范圍的實際情況,這里取夾河福山站斷面水文站進行計算。計算結果見表8-9。
表8-9 大沽夾河下游各斷面生態環境需水量計算結果 單位:m3/s
對於本次研究的河流,基本屬於有水文站點的季節性河流。
推薦的基流分為汛期和非汛期,其中汛期為4~10月,非汛期為10月~次年3月。
汛期總流量(3.81+96.0+53.3+22.6)×31=5447.01m3/s
5447.01×40%=2178.704m3/s
非汛期總流量(4.48+1.16)×31=174.84m3/s
174.84×20%=34.968m3/s
全年5447.01+174.84=5621.85m3/s
5621.85×30%=1686.555m3/s
㈤ 什麼叫最小下泄流量
比如說水電站吧,下泄流量就是指水壩放水的流量,最近要增加下泄流量就是要增加發電量。最小下泄流量就是指下泄流量的最小值啦
㈥ 河流上游流量減少對下游自然地理環境造成什麼影響
河流上游流量減少對下游自然地理環境造成的影響:
徑流量減少,地下水位下降;海水倒灌,土壤鹽鹼化加劇,水質變差;來水來沙的減少,使沿岸土地肥力下降,河口附近海域漁業資源減少;海水入侵,海岸線侵蝕加劇;濕地減少、影響動植物的生長與棲息;蒸發旺盛,氣候更加乾旱,大陸性增強;荒漠化加劇,下游生態環境趨向惡化。
徑流量減少,補給地下水減少,地下水位下降;入海口處水量減少,海水倒灌入河,水質下降,含鹽分較高的水分滲入地下,造成土壤的次生鹽鹼化現象,土壤的鹽鹼化導致土壤肥力下降;入海水量減少,入海的營養鹽類減少,漁業減產;河水攜帶泥沙減少,沉積減弱,海水侵蝕加劇,海岸線後退;三角洲減小,濕地減少,生物多樣性減少;河水減少,對氣候的調節作用減弱,氣候變得乾旱,生態環境惡化。
㈦ 河流位置不同,生態流量怎麼確定
河流生態系統的生物組成、結構和功能依賴於河流水流的天然動態變化特徵,即河流水文情勢。變異性范圍法(Range of Variability Approach,RAV)被廣泛應用於評估河流生態系統是否得到維護。將RVA法的思路擴展到生態流量的計算,提出了一種簡便、立足整體河流水文情勢的生態流量估算方法。該方法使用均值與RVA閾值差計算了生態流量值,為維持河流健康生態系統提供支持。將該方法應用於南水北調西線一期工程中泥曲河的生態流量估算,得到引水壩址仁達處年可調徑流量為6.44億m3,與其他生態需水估算方法的結論基本一致。另提出了可支配系數反映河流流量可調用狀況。南水北調西線一期工程計劃從泥曲調水8億m3・a-1,從RVA法的理念來看,該方案對仁達至朱巴河段的生態系統將構成威脅,需謹慎實施。
㈧ (三)流域生態環境需水量綜合分析
美國第二次全國水資源評價中,在估計每一個水資源分區內魚類及野生生物用水量時,以分區河流出流點的月流量狀況作為判斷,提出了下列評判標准:
1)河道內徑流為多年平均流量的60%(即40%為河道外耗水),這是為大多數水生動物在主要生長期提供優良的棲息條件所推薦的基本徑流量。
2)河道內徑流為多年平均值的30%,這是保持大多數水生動物有較好的棲息條件所推薦的基本徑流量。
3)河道內流量為多年平均流量的10%,這是保持大多數水生動物短時間生存條件所推薦的最低瞬時流量。
從各方面綜合考慮,可以認為,按照Q90法的結果流量是維持河道內生態環境長期基本需求的「最小流量」;按照Tennant法或濕周法的結果流量是維持河道內生態環境長期較好需求的「適宜流量」;多年平均流量的60%流量是維持河道內生態環境長期優良需求的「理想流量」。此外在多年平均流量的10%的條件下,可以在短期內維持河道內水生生物和生態系統的基本需求。對於調水工程來說,五個斷面位於夾河的下游。在河流的上游地區,由於距離取水點較近,且流量一般相對不大,考慮到調水的需要,在此採用Q90法的計算結果為推薦流量,這一流量是維持河道內水生生物和生態系統基本條件的極限流量。此外在枯水季節,河道內的流量可以短時間放低,取多年平均流量的10%作為在枯水季節河道內生態環境需水的短期流量。
㈨ 流域的生態環境需水量計算
生態需水與環境需水雖相互聯系,但有不同,前者偏重於自然方面,後者側重污染與水環境容量[1]。流域生態環境需水量主要分為河道內需水與河道外需水兩大部分。
(1)河道內的生態用水可從河流功能的各方面來分項計算。包括:
——河道基流。根據多年最小徑流Rmin與多年平均最小月徑流Rmin,a,確定求取Rmin/Rmin,av=α,在只有多年月系列的情況下,河道生態最小基流量用a確定。
——沖沙水量(Rsid)。從河流多年流量與泥沙系列中選擇實測大斷面與相應的流量、泥沙進行定量。
——河道環境需水量。主要是保持河流水環境容量的需水量,可參照以下方法計算:①Tennant法;②月流量保證率設定計算;③100%保證率最小月流量等方法。
——與河流相連接的湖泊、濕地的生態需水量。前者用設定水位來計算,後者由濕地水量平衡來確定。
——河流生物需水量。綜合考慮水量與水質。簡單的方法採用歷史資料鑒別。
——城市生態環境需水量。主要是綠化植被的需水量。面積按城市規劃計算。
(2)河道外的生態用水。從河道引出的水量,主要是生活與生產用水,過去並未專門提供生態用水的計算,但是河流中的水量來自河道外的流域面積。流域內的土地覆蓋與土地利用實際要影響匯入河道中的水量。主要是綠化——林草、農田及水土保持(含少量的雨水利用)需用(耗)的水量,可按生態環境保護的規劃(規劃部門提供)分別在計算河道內、外各種生態系統環境需水的基礎上進行匯總。
文獻[4]綜合不同學者的觀點,認為生態需水量是生態系統中客觀存在的水量,是水資源的一部分,它是一個時間變數,隨生態系統的發展而動態變化;生態用水量具有一定的目標性,它是一個空間變數,根據不同需求,可將生態用水量劃分為最大、最小和適宜生態用水量。文中闡述了生態需水量估算的理論基礎和方法,並指出:對於流域而言,生態需水的計算分河道內和河道外。河道外的生態需水量應首次選定天然植被並進行本底分區,然後由區域天然植被生長的年降水量、氣溫及熱量平衡資料結合區域水量平衡算出植被的需水量(文獻[1]中也引用了國外Baird等的不同植被蒸騰量的確定與估算)。河道內按不同生態功能計算需水量。二者之和扣除重復才是整個流域的生態需水量。
王西琴等認為[2],根據人類對水資源的利用和影響程度,可以將地表水資源利用劃分為4個階段:①未被人類利用階段;②合理利用階段;③極限利用階段;④過度利用階段。由此分析得出:①雖然地表水能被人類利用,但是有一個限度。國際上認為,地表水合理的開發利用率應為25%。考慮到我國北方地區水資源短缺的實際情況,其合理利用率為40%。只有低於合理的利用率,才能保證河流系統的穩定和平衡。②河道內必須留有足夠的水量,以保證水體固有的生態和環境功能。③人類不能無節制地利用水資源和追求河道水體的功利性功能,而必須重視生態系統本身所需要的水,以保證水資源的良性循環,達到水資源的持續利用。
河流的功能有兩個方面。一是功利性功能,如為生產、生活提供用水,為航運、水上娛樂、養殖等提供水域,對水力發電提供能源等;二是生態環境功能,如為水生生物提供生存環境,對污染物的稀釋自凈作用,保證河口地區生態系統穩定,以及輸沙排鹽、濕潤空氣、補充土壤含水等功能。根據上述分析,河道環境需水是指為保護和改善河流水體水質、為維持河流水沙平衡、水鹽平衡及維持河口地區生態環境平衡所需要的水量。可以概括為河道基本環境需水、輸沙需水及入海需水。三者之間有重合部分,其中基本環境需水包含於輸沙需水和入海需水之中,輸沙需水和入海需水既有重合部分,又有包含與被包含的關系,其主要決定於河流的主導功能。河道最小環境需水量是指為維系和保護河流的最基本環境功能不受破壞所必須在河道內保留的最小水量的閾值。河道生態需水是指維持水生生物正常生長及保護特殊生物和珍稀物種生存所需要的水量。如果以水資源開發利用階段衡量,其相當於水資源利用的第二階段河道內留有的水量。河道最小生態需水是指維系和保護河流的最基本生態功能不受破壞所必須在河道內保留的最小水量的閾值。如果以水資源開發利用階段衡量,其相當於水資源利用的第三階段河道內留有的水量。
事實上,生態、環境需水隨著生態環境保護目標的不同而發生相應的變化。對生態環境功能的要求越高,則相應的生態需水量也越多,反之亦然。因此,生態(環境)需水不是一個定值。而最小生態(環境)需水是保證生態系統平衡所必須具有的最低閾值。因此,在一定階段,如果對生態環境功能的要求不變,則最小生態(環境)需水應是一個定值。
㈩ 誰有關於河道生態流量的調研方案
調研背景和意義
隨著社會經濟的發展,人類對水資源的開發利用量不斷增大,致使對生態系統的干擾不斷加大,甚至超出生態系統的承受能力。我省開發建設的小型水電站多以引水式為主,水電站運行過程中,受電站調度運行影響,原河段水流減少,到枯水季節易形成減水河段。減水河段的出現可能會給生態系統帶來一系列的危害,河道流量減少導致河流自凈作用減弱,河水水質出現惡化,給當地的人畜健康和生命造成威脅。同時,沿河居民生活、農田灌溉用水無法得到保障,對當地的旅遊發展業造成不良影響,制約著當地社會經濟的發展。
人類在對河流進行開發建設的過程中,過去考慮較多的是對區域經濟的發展和發電效益,而對保護生態水環境考慮的較少,很少考慮壩下游生態和水環境保護的要求,導致水生態系統受到嚴重破壞。生態、環境的保護是國家可持續發展的根本性問題。因此,對河道生態系統的調研,以便保護和恢復生態系統功能的研究工作顯得尤為重要而迫切。
2、調研目的
通過對某引水式水電站附近河道上下游的水文、氣象,生態狀況,灌溉、防洪以及工農業生產等方面深入的調研,計算維持河道生態系統功能穩定所需的最小生態需水;探討適合我省各流域河流特性的最小生態需水的計算方法和理論並提出相應的生態修復補救措施。