閘控河流生態(tài)需水調(diào)控理論方法及應(yīng)用研究.pdf

1、河流水資源與水環(huán)境對自然生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展均具有重要作用。閘壩等水利工程作為河流開發(fā)的主要手段，其建設(shè)運(yùn)行為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了有效支撐，同時(shí)也引發(fā)了一系列的水文、水環(huán)境和水生態(tài)問題，對河流健康狀況造成影響。人類活動(dòng)影響下的河流水文效應(yīng)及其生態(tài)響應(yīng)，成為水資源可持續(xù)利用、經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展進(jìn)程中亟需考慮的問題。
　　研究閘壩等水利工程建設(shè)對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響，分析閘壩影響下的水文變異情況、水質(zhì)變化規(guī)律和水生態(tài)發(fā)展?fàn)顩r

2、，開展面向河流健康的生態(tài)需水研究，構(gòu)建有效的河流生態(tài)需水調(diào)控和保障體系，對于水資源科學(xué)管理、水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)、河流健康保護(hù)、水生態(tài)文明構(gòu)建等具有重要意義。本論文選取具有典型閘控河流特征的沙潁河為研究對象，針對多閘壩條件下的河流生態(tài)需水問題，進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要研究工作包括：
　　（1）系統(tǒng)分析閘壩影響下的河流生態(tài)水文效應(yīng)
　　基于研究區(qū)沙潁河流域的水文、水質(zhì)等資料搜集和整理分析，結(jié)合典型區(qū)域的前期和現(xiàn)狀實(shí)地調(diào)查水生態(tài)數(shù)據(jù)，分

3、析研究區(qū)水文、水環(huán)境及水生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展和演變特征；基于沙潁河多閘壩特征，結(jié)合區(qū)域水資源和水環(huán)境管理研究基礎(chǔ)，確定典型閘壩和關(guān)鍵水文斷面，采用水文改變度指標(biāo)分析方法對閘壩工程的水文效應(yīng)進(jìn)行分析，識(shí)別和量化水利工程的生態(tài)水文效應(yīng)，分析閘壩建設(shè)對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響。
　?。?）提出面向閘控河流健康的生態(tài)需水評估方法
　　通過對河流健康與河流生態(tài)需水的概念進(jìn)行辨識(shí)，明確兩者之間的相互關(guān)系?；诤恿鹘】档男杷螅瑢恿鞯纳鷳B(tài)需水特征進(jìn)

4、行分析；總結(jié)當(dāng)前多種河流生態(tài)需水的計(jì)算方法的特點(diǎn)和適用性，結(jié)合閘控河流生態(tài)需水的關(guān)鍵問題，提出面向河流健康的生態(tài)需水概念、內(nèi)涵、和關(guān)鍵指標(biāo)，為后續(xù)確定適用于閘控河流的生態(tài)需水評估方法提供理論基礎(chǔ)。
　?。?）提出面向河流健康的閘控河流生態(tài)需水計(jì)算理論和方法
　　在廣泛收集和綜合分析河道生態(tài)需水研究相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，以河流健康為目標(biāo)，基于生態(tài)需水關(guān)鍵指標(biāo)辨識(shí)，構(gòu)建適用于閘控河流的生態(tài)需水計(jì)算方法體系。選取沙潁河典型河段作為

5、計(jì)算計(jì)算單元，計(jì)算分析河流生態(tài)需水量，對計(jì)算結(jié)果校核，進(jìn)而確定沙潁河流域主要河流斷面生態(tài)需水閾值及其過程，并進(jìn)行計(jì)算結(jié)果合理性分析。
　?。?）構(gòu)建基于水文情勢需求的閘控河流生態(tài)需水調(diào)控方法體系
　　基于閘壩條件下的生態(tài)水文效應(yīng)分析，考慮水資源優(yōu)化配置需求，構(gòu)建基于生態(tài)水文響應(yīng)機(jī)制的閘控河流生態(tài)需水調(diào)控方法體系框架；基于閘控河流水文—水質(zhì)—水生態(tài)的關(guān)系分析，通過分析現(xiàn)有閘控河流生態(tài)調(diào)度模式，根據(jù)來水情況和水質(zhì)狀況以及汛期、非

6、汛期水生態(tài)調(diào)度規(guī)則，結(jié)合人類社會(huì)用水和河流生態(tài)恢復(fù)目標(biāo)，構(gòu)建考慮自然水流情勢的閘壩生態(tài)調(diào)度多目標(biāo)模型；采用多方案模擬技術(shù)方法，模擬不同閘壩控制情況下的河流生態(tài)需水調(diào)控方案，分析水域生態(tài)需水保障程度和調(diào)控效果，為閘控河流生態(tài)需水調(diào)控提供支撐。
　?。?）開展閘控河流生態(tài)需水保障體系研究
　　針對多閘壩影響下的河流水資源和水環(huán)境問題分析，結(jié)合閘控河流域水資源管理、水污染治理、和水生態(tài)修復(fù)保護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，基于河流適應(yīng)性管理等理念，從水