河道生态流量
㈠ 干旱区植被与河流流量的关系
地表径流的时空变化是流域植被发生变化的主要原因之一。20世纪30~40年代,黑河流域下游年径流量超过9×108m3,当时流域水系发达,湖泊密布,湿地面积广阔,是胡杨、柽柳、芦苇、甘草、罗布麻等天然植被生长的良好场所,也是各种鱼类、水禽、鸟类等野生动物生栖、繁衍的乐园。近年来,随着下游来水量的逐年减少,黑河下游的生态环境急剧恶化,湖泊干涸、水鸟绝迹,湿生植被逐渐被旱生植被所代替,大量的“青壮年”胡杨林死去。因此,干旱区的植被与地表河流有着很强的相关性,反过来,植被的变化也影响了区域水循环过程。
㈡ 怎么理解河道天然同期多年平均流量
( 1 )农村水电站的最小生态流量应考虑生态、水生生物等用水需求,比较项目所在地天内然来水量,结合容当地气候、水文等多方面因素确定;要符合当地水资源论证、环保评估及河道规划等要求,并满足经批准的建设项目、运行电站的水资源论证和环境影响评价的要求。
( 2 )农村水电站的最小生态流量由设计单位按以下方法计算确定:原则上按河道天然同期多年平均流量的10%~20%确定。具体采用不小于90%保证率最枯月平均流量和多年平均天然径流量的10%两者之间的大值,确定农村水电站的最小生态泄(放)流量,但无敏感生态需水。取水坝(附属水库)或闸坝蓄水回水区可按最小水深控制;季节性河流或干旱地区,要把保持该地区的生态环境现状作为最低要求,并在保持现状生态用水量的基础上适当予以增加;水资源年内丰枯变化较大,且实测最小流量小于工程控制断面多年平均流量10%的河流,经现场查勘和综合分析,可以把工程控制断面实测最小流量作为生态流量。
㈢ 怎么理解河流生态
河流属流水型生态系统,是陆地和海洋联系的纽带,在生物圈的物质循环中起着主要作用。与湖泊生态系统相比,河流生态系统主要具有以下特点。
(1)纵向成带现象。湖泊和水库的水温变化具有典型的水平分层现象,而在河流中却是纵向流动的。从上游到河口,水温和某些水化学成分发生明显的变化,由此而影响着生物群落的结构。鱼类在河流中的纵向分布就属这方面的例子。鱼类分布的明显纵向变化和水温、流速以及pH值的变化有关。当然这种纵向替换并不是均匀的连续变化,特殊条件和特殊种群可以在整个河流中没有明显变化。
(2)生物多具有适应急流生境的特殊形态结构。在流水型生态系统中,水流常是主要限制因子。所以,河流中特别是河流上游急流中生物群落的一些生物种类,为适应这种环境条件在自身的形态结构上有相应的适应特征,有的营附着或固着生活,如淡水海绵和一些水生昆虫的幼体,它们的壳和头黏合在一起,有的生物具有吸盘或钩,可使身体紧附在光滑的石头表面;有的体呈流线型以使水流经过时产生最小的摩擦力。从水生昆虫幼体到鱼类均可见到这现象,还有的生物体呈扁平状,使之能在石下和缝隙中得到栖息场所。
(3)相互制约关系。复杂的河流生态系统受其他系统的制约较大,它的绝大部分河段受流域内陆地生态系统的制约,流域内陆地生态系统的气候、植被以及人为干扰强度等都对河流生态系统产生较大影响。例如流域内森林一旦破坏,水土流失加剧,就会造成河流含沙量增加、河床升高。河流生态系统的营养物质也主要是靠陆地生态系统的输入。但另一方面,河流在生物圈的物质循环中起着重要的作用,全球水平衡与河流营养的输入有关。另外,它将高等和低等植物制造的有机物质、岩石风化物、土壤形成物和陆地生态系统中转化的物质不断带入海洋,成为海洋,特别是沿海和近海生态系统的重要营养物质来源,它影响着沿海,特别是河口、海湾生态系统的形成和进化。因此,河流生态系统的破坏,对环境的影响远比湖泊、水库等静水生态系统大。
(4)自净能力更强,受干扰后恢复速度较快。由于河流生态系统流动性大,水的更新速度快,所以系统自身的自净能力较强,一旦污染源被切断,系统的恢复速度比湖泊、水库要迅速。另外,由于有纵向成带现象,污染危害的断面差异较大,这也是系统恢复速度快的原因之一。具体情况还与污染物的种类、河流的水文、形态特征有关。
知识点
海底河流
海底河流是指在重力的作用下,经常或间歇地沿着海底沟槽呈线性流动的水流。海底河流也像陆地河流一样,能够冲出深海平原。只是深海平原就像海洋世界中的沙漠一样荒芜,这些地下河渠能够将生命所需的营养成分带到这些沙漠中来。因此,这些海下河流非常重要,就像是为深海生命提供营养的动脉要道。英国科学家2010年7月底在黑海下发现一条巨大的海底河流,深达38米,宽达800多米。按照水流量标准计算,这条海底河流堪称世界上第六大河。像陆地河流一样,海底河流也有纵横交错的河渠、支流、冲积平原、急流甚至瀑布。
㈣ (二)河道内生态环境需水量计算
河流在从源头流向河口的过程中,随着汇流面积的增大,一般水量也随之增大。即水量是汇水面积或河长的单调增函数。设定一个河道生态环境需水流量为Q(P),即可在河流上找到一个断面,且断面以下的河道水量一般能满足Q≥Q(P)。因此,任何一条或一段河流只需选择一个断面进行生态环境流量的计算即可。对较大的河流或沿程水量、水功能差异悬殊的河流,则可以分段计算。
因为大沽夹河源短流急,流域位于山东半岛,处于东经120°50′~121°20′、北纬37°00′~37°40′之间。所以,只取一个断面即可。根据引水入河工程取水点的影响范围的实际情况,这里取夹河福山站断面水文站进行计算。计算结果见表8-9。
表8-9 大沽夹河下游各断面生态环境需水量计算结果 单位:m3/s
对于本次研究的河流,基本属于有水文站点的季节性河流。
推荐的基流分为汛期和非汛期,其中汛期为4~10月,非汛期为10月~次年3月。
汛期总流量(3.81+96.0+53.3+22.6)×31=5447.01m3/s
5447.01×40%=2178.704m3/s
非汛期总流量(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 什么叫最小下泄流量
比如说水电站吧,下泄流量就是指水坝放水的流量,最近要增加下泄流量就是要增加发电量。最小下泄流量就是指下泄流量的最小值啦
㈥ 河流上游流量减少对下游自然地理环境造成什么影响
河流上游流量减少对下游自然地理环境造成的影响:
径流量减少,地下水位下降;海水倒灌,土壤盐碱化加剧,水质变差;来水来沙的减少,使沿岸土地肥力下降,河口附近海域渔业资源减少;海水入侵,海岸线侵蚀加剧;湿地减少、影响动植物的生长与栖息;蒸发旺盛,气候更加干旱,大陆性增强;荒漠化加剧,下游生态环境趋向恶化。
径流量减少,补给地下水减少,地下水位下降;入海口处水量减少,海水倒灌入河,水质下降,含盐分较高的水分渗入地下,造成土壤的次生盐碱化现象,土壤的盐碱化导致土壤肥力下降;入海水量减少,入海的营养盐类减少,渔业减产;河水携带泥沙减少,沉积减弱,海水侵蚀加剧,海岸线后退;三角洲减小,湿地减少,生物多样性减少;河水减少,对气候的调节作用减弱,气候变得干旱,生态环境恶化。
㈦ 河流位置不同,生态流量怎么确定
河流生态系统的生物组成、结构和功能依赖于河流水流的天然动态变化特征,即河流水文情势。变异性范围法(Range of Variability Approach,RAV)被广泛应用于评估河流生态系统是否得到维护。将RVA法的思路扩展到生态流量的计算,提出了一种简便、立足整体河流水文情势的生态流量估算方法。该方法使用均值与RVA阈值差计算了生态流量值,为维持河流健康生态系统提供支持。将该方法应用于南水北调西线一期工程中泥曲河的生态流量估算,得到引水坝址仁达处年可调径流量为6.44亿m3,与其他生态需水估算方法的结论基本一致。另提出了可支配系数反映河流流量可调用状况。南水北调西线一期工程计划从泥曲调水8亿m3・a-1,从RVA法的理念来看,该方案对仁达至朱巴河段的生态系统将构成威胁,需谨慎实施。
㈧ (三)流域生态环境需水量综合分析
美国第二次全国水资源评价中,在估计每一个水资源分区内鱼类及野生生物用水量时,以分区河流出流点的月流量状况作为判断,提出了下列评判标准:
1)河道内径流为多年平均流量的60%(即40%为河道外耗水),这是为大多数水生动物在主要生长期提供优良的栖息条件所推荐的基本径流量。
2)河道内径流为多年平均值的30%,这是保持大多数水生动物有较好的栖息条件所推荐的基本径流量。
3)河道内流量为多年平均流量的10%,这是保持大多数水生动物短时间生存条件所推荐的最低瞬时流量。
从各方面综合考虑,可以认为,按照Q90法的结果流量是维持河道内生态环境长期基本需求的“最小流量”;按照Tennant法或湿周法的结果流量是维持河道内生态环境长期较好需求的“适宜流量”;多年平均流量的60%流量是维持河道内生态环境长期优良需求的“理想流量”。此外在多年平均流量的10%的条件下,可以在短期内维持河道内水生生物和生态系统的基本需求。对于调水工程来说,五个断面位于夹河的下游。在河流的上游地区,由于距离取水点较近,且流量一般相对不大,考虑到调水的需要,在此采用Q90法的计算结果为推荐流量,这一流量是维持河道内水生生物和生态系统基本条件的极限流量。此外在枯水季节,河道内的流量可以短时间放低,取多年平均流量的10%作为在枯水季节河道内生态环境需水的短期流量。
㈨ 流域的生态环境需水量计算
生态需水与环境需水虽相互联系,但有不同,前者偏重于自然方面,后者侧重污染与水环境容量[1]。流域生态环境需水量主要分为河道内需水与河道外需水两大部分。
(1)河道内的生态用水可从河流功能的各方面来分项计算。包括:
——河道基流。根据多年最小径流Rmin与多年平均最小月径流Rmin,a,确定求取Rmin/Rmin,av=α,在只有多年月系列的情况下,河道生态最小基流量用a确定。
——冲沙水量(Rsid)。从河流多年流量与泥沙系列中选择实测大断面与相应的流量、泥沙进行定量。
——河道环境需水量。主要是保持河流水环境容量的需水量,可参照以下方法计算:①Tennant法;②月流量保证率设定计算;③100%保证率最小月流量等方法。
——与河流相连接的湖泊、湿地的生态需水量。前者用设定水位来计算,后者由湿地水量平衡来确定。
——河流生物需水量。综合考虑水量与水质。简单的方法采用历史资料鉴别。
——城市生态环境需水量。主要是绿化植被的需水量。面积按城市规划计算。
(2)河道外的生态用水。从河道引出的水量,主要是生活与生产用水,过去并未专门提供生态用水的计算,但是河流中的水量来自河道外的流域面积。流域内的土地覆盖与土地利用实际要影响汇入河道中的水量。主要是绿化——林草、农田及水土保持(含少量的雨水利用)需用(耗)的水量,可按生态环境保护的规划(规划部门提供)分别在计算河道内、外各种生态系统环境需水的基础上进行汇总。
文献[4]综合不同学者的观点,认为生态需水量是生态系统中客观存在的水量,是水资源的一部分,它是一个时间变量,随生态系统的发展而动态变化;生态用水量具有一定的目标性,它是一个空间变量,根据不同需求,可将生态用水量划分为最大、最小和适宜生态用水量。文中阐述了生态需水量估算的理论基础和方法,并指出:对于流域而言,生态需水的计算分河道内和河道外。河道外的生态需水量应首次选定天然植被并进行本底分区,然后由区域天然植被生长的年降水量、气温及热量平衡资料结合区域水量平衡算出植被的需水量(文献[1]中也引用了国外Baird等的不同植被蒸腾量的确定与估算)。河道内按不同生态功能计算需水量。二者之和扣除重复才是整个流域的生态需水量。
王西琴等认为[2],根据人类对水资源的利用和影响程度,可以将地表水资源利用划分为4个阶段:①未被人类利用阶段;②合理利用阶段;③极限利用阶段;④过度利用阶段。由此分析得出:①虽然地表水能被人类利用,但是有一个限度。国际上认为,地表水合理的开发利用率应为25%。考虑到我国北方地区水资源短缺的实际情况,其合理利用率为40%。只有低于合理的利用率,才能保证河流系统的稳定和平衡。②河道内必须留有足够的水量,以保证水体固有的生态和环境功能。③人类不能无节制地利用水资源和追求河道水体的功利性功能,而必须重视生态系统本身所需要的水,以保证水资源的良性循环,达到水资源的持续利用。
河流的功能有两个方面。一是功利性功能,如为生产、生活提供用水,为航运、水上娱乐、养殖等提供水域,对水力发电提供能源等;二是生态环境功能,如为水生生物提供生存环境,对污染物的稀释自净作用,保证河口地区生态系统稳定,以及输沙排盐、湿润空气、补充土壤含水等功能。根据上述分析,河道环境需水是指为保护和改善河流水体水质、为维持河流水沙平衡、水盐平衡及维持河口地区生态环境平衡所需要的水量。可以概括为河道基本环境需水、输沙需水及入海需水。三者之间有重合部分,其中基本环境需水包含于输沙需水和入海需水之中,输沙需水和入海需水既有重合部分,又有包含与被包含的关系,其主要决定于河流的主导功能。河道最小环境需水量是指为维系和保护河流的最基本环境功能不受破坏所必须在河道内保留的最小水量的阈值。河道生态需水是指维持水生生物正常生长及保护特殊生物和珍稀物种生存所需要的水量。如果以水资源开发利用阶段衡量,其相当于水资源利用的第二阶段河道内留有的水量。河道最小生态需水是指维系和保护河流的最基本生态功能不受破坏所必须在河道内保留的最小水量的阈值。如果以水资源开发利用阶段衡量,其相当于水资源利用的第三阶段河道内留有的水量。
事实上,生态、环境需水随着生态环境保护目标的不同而发生相应的变化。对生态环境功能的要求越高,则相应的生态需水量也越多,反之亦然。因此,生态(环境)需水不是一个定值。而最小生态(环境)需水是保证生态系统平衡所必须具有的最低阈值。因此,在一定阶段,如果对生态环境功能的要求不变,则最小生态(环境)需水应是一个定值。
㈩ 谁有关于河道生态流量的调研方案
调研背景和意义
随着社会经济的发展,人类对水资源的开发利用量不断增大,致使对生态系统的干扰不断加大,甚至超出生态系统的承受能力。我省开发建设的小型水电站多以引水式为主,水电站运行过程中,受电站调度运行影响,原河段水流减少,到枯水季节易形成减水河段。减水河段的出现可能会给生态系统带来一系列的危害,河道流量减少导致河流自净作用减弱,河水水质出现恶化,给当地的人畜健康和生命造成威胁。同时,沿河居民生活、农田灌溉用水无法得到保障,对当地的旅游发展业造成不良影响,制约着当地社会经济的发展。
人类在对河流进行开发建设的过程中,过去考虑较多的是对区域经济的发展和发电效益,而对保护生态水环境考虑的较少,很少考虑坝下游生态和水环境保护的要求,导致水生态系统受到严重破坏。生态、环境的保护是国家可持续发展的根本性问题。因此,对河道生态系统的调研,以便保护和恢复生态系统功能的研究工作显得尤为重要而迫切。
2、调研目的
通过对某引水式水电站附近河道上下游的水文、气象,生态状况,灌溉、防洪以及工农业生产等方面深入的调研,计算维持河道生态系统功能稳定所需的最小生态需水;探讨适合我省各流域河流特性的最小生态需水的计算方法和理论并提出相应的生态修复补救措施。