南盘江江边街断面生态环境需水研究

以南盘江江边街水文站为例,利用Texas法、Tennant法、月保证率法等,对维持生态环境健康的河道内生态环境需水量进行了研究。结果表明：南盘江江边街水文站高、中、低方案的年河道内生态环境需水量分别为6.613×109m3、4.549×109m3、2.486×109m3;高、低方案是所需生态流量的极限值,中方案是适宜流量的方案。开展本研究,对确定应留在河道内的水量,解决水生态问题,维护水生态系统健康发展,实现社会的可持续发展具有重要意义。     

面向江豚生境需求的长江干流(铜陵段)生态流量过程研究

长江江豚是长江水生态系统健康的重要指示物种,满足其生境需求的生态流量过程是长江干流生态需水研究的关键。为科学明确保障长江江豚适宜生境的流量需求,采用水文改变指标法和变化范围法评价长江干流(铜陵段)水文情势变化。以水深、流速为限制因子,通过栖息地模拟法获得适宜江豚栖息的生态流量范围,耦合水文学法结果,推荐月尺度的生态流量方案;结合流量组分特征进行高流量脉冲设计,综合确定生态流量过程。结果表明：1)长江干流(铜陵段)水文情势改变度达49.74%,为中度改变,且流量事件主要以枯水流量和高流量脉冲为主,环境流量事件趋向单一化;2)长江江豚栖息地适宜流量范围为19 000～31 100 m³/s,最佳适宜流量范围为22 500～28 500 m³/s;丰水期适宜范围为27 000～31 000 m³/s、35 000～45 000 m³/s、60 000～62 000 m³/s;高流量脉冲事件为流量值高于39 100 m³/s时,其持续时间至少在3 d以上,并以高流...     

夏季水口水库近坝段水质变化及其影响因素分析

水库调度对库区水环境影响是流域生态保护的热点,尤其近坝段水环境状况直接影响下游流域生态环境。选择河道型深水水库闽江水口水库,于夏季50%下泄流量水文频率条件下,对水库近坝段进行水文水质同步监测,研究该水文条件下水质理化指标的三维分布及主要影响因素。结果表明：(1)近坝段监测断面平均流量分别为1 420和1 440 m³·s^-1,大坝下泄流量为1 227和1 207 m³·s^-1,区域出现明显横、纵向环流;(2)各水质理化指标三维分布主要受库区纵向和横向环流影响,研究区域水体表现为TN超标严重,中、底层水体缺氧和表、底层水体TP超标,水口大坝上游5.5 km处水体表现为底层富营养化;(3)近坝段水质理化指标分布受温度和蓝绿藻藻蓝蛋白量的影响较大。     

基于水文学方法的珠江流域生态流量研究

珠江流域水资源丰富,但由于水体污染等原因,水质性缺水问题较为突出,区域水环境、水生态以及水安全等成为急需解决的重要科学问题。开展生态流量研究对于评价地表水文过程演变对区域水环境与水生态的影响具有重要理论意义,并为区域水资源优化配置和可持续开发利用提供科学依据。基于此,运用各种＂水文学＂方法（包括最小月平均流量法、改进的7Q10法、NGPRP法、逐月最小生态径流计算法和逐月频率计算法）对珠江流域11个主要水文控制站点的实测月径流量做了全面而系统的研究,分析珠江流域生态径流过程,并通过与Tennant法对比分析,选择逐月最小生态径流计算法和逐月频率计算法分别计算了各水文控制站的最小生态径流量和适宜生态径流量,除个别站点外,其评价结果分别处于Tennant法＂中＂和＂最佳＂的等级。对于逐月频率计算法中保证率的选取方法,研究表明各月径流系列均取50%最适合珠江流域。研究同时为仅利用水文资料中的多年逐月径流数据来确定生态需水提供了一种新的研究思路。     

太子河洛氏鱥幼鱼栖息地适宜度评估

基于对太子河流域鱼类及栖息地的调查研究,选择该流域的优势种洛氏鱥(Phoxinus lagowskii)作为指示生物,建立洛氏鱥幼鱼对水深、流速、溶解氧、总溶解颗粒物和河岸带植被指数的栖息地适宜度曲线,并借鉴河道内流量增量法计算各采样点河段的洛氏鱥幼鱼栖息地适宜度指数。结果表明:洛氏鱥幼鱼栖息地适宜度指数在太子河上游较高(>0.5),中游次之(0.2-0.5),下游较低(<0.2)。洛氏鱥幼鱼栖息地适宜度指数与10项栖息地调查指标和土地利用类型的相关性分析表明:太子河流域内限制洛氏鱥幼鱼生存的因素不是水文条件,而是河流水质及河岸带等环境因素;洛氏鱥幼鱼栖息地适宜度指数受人类活动影响较大,随着太子河中下游人类开发强度加大,洛氏鱥栖息地质量呈下降趋势。     

基于变异性范围法（RVA）的河流生态流量估算

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。     

上海罗泾水源地保护区河网水系生态健康评价

健康的河道生态系统是保持河道水生态环境物理、化学、生物的完整性,从而实现生态功能的完整性.基于河道生态健康的内涵,参考"上海市中小河道生态健康评价指标体系",从水质、生物2个方面15个指标对上海罗泾水源地河网水系的39条河道生态健康状况进行评价.结果表明,罗泾水源地保护区内河道水质子系统的健康状态多处于优、良的水平,生...     

基于生态过程的湖泊水文健康评价体系研究Ⅱ:应用

鄱阳湖是我国第一大淡水湖,随着经济社会快速发展,湖区各地均不同程度地承受着过度排污、过度采砂、过度捕捞等多重胁迫,相应地出现了水质恶化、河道形态破坏、生境退化等问题。监测结果显示,目前鄱阳湖最低生态水位满足程度较低,鄱阳湖处于净冲刷状态,同流量下水位降低,近年来鄱阳湖水位特别是枯季水位下降较为明显,鄱阳湖水文健康成为湖泊管理者关注的问题。本研究采用基于生态过程的湖泊水文健康评价方法对鄱阳湖水文健康进行评价,科学判定当前鄱阳湖健康状况,为鄱阳湖管理提供技术支撑。     

平原河网地区大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

大型底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成生物,具有活动范围相对固定、生命周期较长、生活习性相对稳定等特点,可有效指示河流水质和水生态系统健康状况。有关大型底栖生物群落结构特征及其与水环境之间的关系研究一直是河流生态系统的研究热点。底栖动物具有较强的地域性,其群落结构特征受当地的自然环境特征和社会经济发展程度的双重因素影响。为研究典型平原河网地区的底栖动物群落结构及对水环境状况的响应特征,在上海市选取了83个河道断面进行大型底栖动物采样分析,共获取底栖动物20个分类单位（种）,其中软体动物10种,环节动物6种,节肢动物4种。上海河道底栖动物群落结构总体呈现结构单一、物种丰富度低、高度耐污性等显著特征,环节动物的栖息密度和出现频率均最高。城市化水平的空间差异性直接影响底栖动物空间分布的异质性,由市区至近郊、远郊,物种数从11种逐渐上升至15种,而栖息密度则由8 776.3个/m2下降至690.3个/m2。底栖动物群落结构的空间分布特征与水质理化指标的空间分布特征具有良好的对应性,水质空间变化导致环节动物和软体动物、节肢动物的空间分布存在一定交错性,耐污性较强的环节动物主要分布在有机污染重、溶解氧低的市区河道断面,而喜清洁环境的软体动物和节肢动物主要分布在水质较好的郊区断面。寡毛纲物种的栖息密度与溶解氧质量浓度呈显著负相关性。     

新建城区河道水环境生态治理实践研究

为探究经典生物操纵理论在新建城区河道水环境生态治理的实践效果,本研究以上海市宝山区罗店大居为研究区域,人为对该区域河网水系中的9条典型河段进行水生态系统构建,对建设后的水质、生物群落变化、居民满意度等进行调查和分析,评价河道生态治理效果。结果显示,采用经典生物操纵理论,构建以“肉食性鱼类-大型枝角类-水生植物”为优势生物的水生态修复技术,对罗店大居治理河段水质、生态改善具有良好的效果。生态治理后,水体氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_Mn)等指标均能够维持在Ⅲ～Ⅳ类水,透明度维持在60～90 cm,沉水植物覆盖率达70%以上,浮游动物多样性和生物量明显增多;河道对NH₃-N、TP和COD_Mn的削减量分别达到245.88 kg/a、39.15 kg/a和488.25 kg/a;周边居民对河道治理效果较为满意。本研究河道实现了水环境治理的目标,研究成果对新建城区河道水环境生态治理具有重要的参考意义。     

Calculation of the minimum ecological water requirement of an urban river system and its deployment: A case study in Beijing central region

The minimum ecological water requirements of an urban river system and water deployment are key elements in integrated water resources planning and urban ecological construction. Based on a review of ecological water requirement calculation methods and considering the different ecological functions of an urban river system, the ecological function method was used in this paper to calculate the components of the ecological water requirements of an urban river. An envelope curve-based method was proposed for assessing the minimum ecological water requirements of an urban river system. Water resources deployment strategies designed to meet the minimum ecological water requirements were described. Then, the minimum ecological water requirements of the urban river system in Beijing central region, selected as a case study, were investigated. The key parameters for assessing the minimum ecological water requirement in the Beijing urban river system were determined. Based on the ecological objectives and the current status of the different urban river systems within the Beijing central region, the minimum ecological water requirements were calculated. Different types of water sources, including rainwater, upstream water, and reclaimed water, were deployed to meet the ecological water requirements for the urban river system in the Beijing central region.     

Natural ecological water demand in the lower Heihe River

The ecological environment in the lower Heihe River has been deteriorating due to large water consumption in the upper and middle reaches, and less available water downstream. To restore the ecological environment in the lower Heihe River, the ecological water demand should be guaranteed. The natural vegetation area in the lower Heihe River was first obtained through the interpretation of remote sensing images taken in 1998. Based on the analysis for the Quota of the natural ecological water demand in the lower Heihe River and the determination of the natural ecological water demand calculation method, the ecological water demand in the lower Heihe River was calculated. Finally, the natural ecological water demand in the lower Heihe River under the current situation was calculated with the groundwater storage volume change method, Aweliyongrufe method and the measured water volume method. In comparison, the natural ecological water demand in the lower Heihe River is 3.91?4.05 × 10⁸ m³.     

论我国水生态的保护与修复:任务与对策

本文聚焦我国水生态保护与修复工作,结合长期实践,分析当前的形势和任务,指出了当前要着力解决的水生态问题主要是:在大坝上游,河流变湖库,生境变化导致生物物种变化;水库水流流速变缓,水体自净能力降低,导致富营养化及藻类水华。在大坝下游,清水下泄,冲刷下游河道导致局部河道河势变化较大;水库蓄水使坝下游春季水温下降、秋季水温升高,水温变化过程滞后;水库蓄水导致大坝下游的水文过程改变,水的流量、流速、流态发生变化。在河道(航道)整治工程中,裁弯取直,缩短水流在河道中的停留时间,河岸衬砌和硬化,减少水向沿河堤岸的渗透,在大降水和洪水时易造成涝灾和洪灾。在涉湖工程中,阻隔河湖,填湖造地。在明确存在问题和迫切需求的基础上,提出了切实可行的对策建议。当前水生态保护与修复要围绕一条主线,即"人要发展,鱼要生存"的"人鱼线",要采取"调、控、退、通、改、拆"的综合措施,即生态调度,控制水污染,退建还水、退田还湖,河湖连通,对已建涉水工程进行生态化改造,对在保护区、重点风景名胜区、特有鱼类栖息地修建的小型工程要采取坚决措施拆除,恢复原貌。     

基于生态环境需水的大凌河生态系统服务功能价值评估

目前对河流生态系统服务功能价值的评估,均没有考虑河流生态环境需水的问题。河流的来水量如果达不到河流生态环境需水量,河流的生态系统服务功能将不能正常发挥。对大凌河生态系统服务功能进行分类,用市场价值法、代替花费法和机会成本法经行计算,并且在计算供水功能价值、贮水功能价值和输沙功能价值时考虑了河流的生态环境需水,其它功能的实现也是在满足河流生态环境需水的基础上。结果表明：直接使用价值为92.64亿元/a,间接使用价值为215.17亿元/a,总价值为307.81亿元/a。通过分析,得出大凌河河流生态系统的核心服务功能是调蓄洪水功能、水产品功能和栖息地功能,应在充分发挥核心功能的同时兼顾其它功能。     

基于利益相关方意愿调查的东江流域生态补偿机制探讨

流域生态补偿已经成为解决流域生态环境保护问题、协调流域上下游利益冲突的重要手段之一。以东江流域为例,通过实地问卷调查和条件价值评估法评估流域上下游利益相关方生态补偿意愿,并探讨构建东江流域生态补偿机制。流域生态补偿意愿调查结果表明,流域内居民对东江流域生态环境保护有很高的积极性,对建立流域生态补偿机制有较高的认同度;下游地区城市居民平均支付意愿为332.7-364.5元/（年·户）,上游农民对于林地保护的平均受偿意愿为360.75元/（年·hm^2）;通过回归分析发现,受教育水平、收入、自来水水质对支付意愿影响显著,而受偿意愿受性别和受教育水平影响明显;充分考虑并协调好流域上下游利益相关方的诉求对东江流域生态环境保护和生态补偿机制的建立有着重要的现实意义。     

城市河道生态环境需水研究--以湖南省常德市穿紫河为例

在系统归纳总结国内外河道生态环境需水理论研究成果的基础上，结合穿紫河作为一条城市河流的实际情况，应用生态学、环境学和水文学理论，系统分析了穿紫河河道生态环境需水的研究范畴和影响因素，对穿紫河不同时段下的河道生态环境需水进行定量研究。研究得出穿紫河河道生态环境需水平均为2．92m^3／s，城市河道生态环境需水与来水水质和河道沿岸的污染物排放情况关系最为密切。一方面，为穿紫河流域水资源的合理调配提供科学依据，有利于穿紫河生态环境的稳定和良性循环；另一方面，对城市河道生态环境需水理论进行一些探索。     

Eco-environmental water demands for the Baiyangdian Wetland

In recent years, the hydrological characters of Baiyangdian Wetland have changed greatly, which, in turn, influence the biotic component, the structure and function of the wetland ecosystem. In order to determine the demands for water resources of ecological wetland system, a method of ecological water level coefficient was suggested to calculate the water resources demands for wetland environment use. This research showed that the minimum coefficient is 0.94 and the optimal coefficient is more than 1.10. According to these two coefficients, the ecological water level and water quantity can be estimated. The results indicate that the amount of the minimal and optimal eco-environmental water requirements are 0.87 × 10⁸ and 2.78 × 10⁸ m³ in average monthly, respectively, with the maximum eco-environmental water requirement in summer and the minimum in winter. The annual change of eco-environment water demand is in according with the climate change and hydrological characters. The method of ecological water level emphasizes that wetland ecosystem adapts to the hydrological conditions, so it can be used in practice well.     

三峡水库1956—2017年坝下径流特征分析

采用三峡水库坝下宜昌水文站1956—2017年日径流监测数据和长江上游80个国家气象站年均降水量长系列资料,利用一元线性分析法、滑动平均法、线性趋势回归法、非参数统计检验法、Mann-Kendall秩次相关、累积距平法和滑动T检验法分析三峡工程运行前后坝下径流的变化特征,其成果可为三峡工程调度提供参考。结果表明:三峡水库坝下宜昌水文站径流量变化趋势具有显著阶段性。三峡水库蓄水运行前宜昌水文站径流量和上游降水量相关性超过90%,该时期径流量主要受上游天然来水影响。三峡水库运行后,径流量主要受人类活动影响。宜昌水文站径流年际变化减少趋势不显著,长江上游降水量呈显著减少趋势。坝下径流量和上游降水量在2002年发生了突变且变化趋势相同,但径流量减少趋势不显著。径流年内分布发生了一定变化,其中汛期径流量占年径流总量百分比从72%下降到66%,枯期径流量占年径流量总量百分比从11%增加到15%。三峡工程调蓄是人类活动的直接表现,枯期宜昌水文站径流量增大是三峡工程生态效益的具体体现。