閘控河流生態(tài)需水調控理論方法及應用研究.pdf

1、河流水資源與水環(huán)境對自然生態(tài)系統良性循環(huán)和經濟社會可持續(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，其建設運行為經濟社會發(fā)展提供了有效支撐，同時也引發(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。人類活動影響下的河流水文效應及其生態(tài)響應，成為水資源可持續(xù)利用、經濟社會和諧發(fā)展進程中亟需考慮的問題。
　　研究閘壩等水利工程建設對河流生態(tài)系統的影響，分析閘壩影響下的水文變異情況、水質變化規(guī)律和水生態(tài)發(fā)展狀況

2、，開展面向河流健康的生態(tài)需水研究，構建有效的河流生態(tài)需水調控和保障體系，對于水資源科學管理、水生態(tài)系統修復、河流健康保護、水生態(tài)文明構建等具有重要意義。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，進行了系統的研究，主要研究工作包括：
　　（1）系統分析閘壩影響下的河流生態(tài)水文效應
　　基于研究區(qū)沙潁河流域的水文、水質等資料搜集和整理分析，結合典型區(qū)域的前期和現狀實地調查水生態(tài)數據，分

3、析研究區(qū)水文、水環(huán)境及水生態(tài)系統發(fā)展和演變特征；基于沙潁河多閘壩特征，結合區(qū)域水資源和水環(huán)境管理研究基礎，確定典型閘壩和關鍵水文斷面，采用水文改變度指標分析方法對閘壩工程的水文效應進行分析，識別和量化水利工程的生態(tài)水文效應，分析閘壩建設對河流生態(tài)系統的影響。
　?。?）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)需水的概念進行辨識，明確兩者之間的相互關系?；诤恿鹘】档男杷?，對河流的生態(tài)需水特征進

4、行分析；總結當前多種河流生態(tài)需水的計算方法的特點和適用性，結合閘控河流生態(tài)需水的關鍵問題，提出面向河流健康的生態(tài)需水概念、內涵、和關鍵指標，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。
　　（3）提出面向河流健康的閘控河流生態(tài)需水計算理論和方法
　　在廣泛收集和綜合分析河道生態(tài)需水研究相關文獻資料的基礎上，以河流健康為目標，基于生態(tài)需水關鍵指標辨識，構建適用于閘控河流的生態(tài)需水計算方法體系。選取沙潁河典型河段作為

5、計算計算單元，計算分析河流生態(tài)需水量，對計算結果校核，進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，并進行計算結果合理性分析。
　?。?）構建基于水文情勢需求的閘控河流生態(tài)需水調控方法體系
　　基于閘壩條件下的生態(tài)水文效應分析，考慮水資源優(yōu)化配置需求，構建基于生態(tài)水文響應機制的閘控河流生態(tài)需水調控方法體系框架；基于閘控河流水文—水質—水生態(tài)的關系分析，通過分析現有閘控河流生態(tài)調度模式，根據來水情況和水質狀況以及汛期、非

6、汛期水生態(tài)調度規(guī)則，結合人類社會用水和河流生態(tài)恢復目標，構建考慮自然水流情勢的閘壩生態(tài)調度多目標模型；采用多方案模擬技術方法，模擬不同閘壩控制情況下的河流生態(tài)需水調控方案，分析水域生態(tài)需水保障程度和調控效果，為閘控河流生態(tài)需水調控提供支撐。
　　（5）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，結合閘控河流域水資源管理、水污染治理、和水生態(tài)修復保護的經驗，基于河流適應性管理等理念，從水