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[期刊] 资源科学
[作者]
黎云云 畅建霞 涂欢 金文婷
为评价黄河干流控制性梯级水库联合运行对下游水文情势的改变程度,根据花园口水文站1949-2010年的日径流资料,在水文改变指标体系(IHA)的基础上,采用变异范围法(RVA),定量分析了不同梯级水库联合运行前后,黄河下游水文情势变化情况及改变程度。分析结果表明:①梯级水库联合运行后,黄河下游的水文情势发生了高度改变,且改变度随着水库联合运行数量的增加而增强;②刘家峡和三门峡二库运行阶段,水文情势改变度为68.92%;刘家峡、龙羊峡和三门峡三库运行阶段,改变度为73.21%;龙羊峡、刘家峡、三门峡和小浪底四库运行阶段,改变度为87%;③不同水库联合运行对黄河下游生态水文特征的影响差异较大,尤其是...
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
王学雷 宋辛辛
水文情势是塑造河流生态系统结构和功能特征的关键性因子.汉江是长江最大的支流,为保证汉江中下游的水量,先后实施了汉江中下游梯级渠化工程,将自然河流形态变为河道型水库,对中下游水文情势产生重大影响.这里结合水文指标法(IHA)和变化范围法(RVA),识别了丹江口、王甫洲和崔家营多级水库联合运行蓄水前后对汉江中下游水文情势及其水文改变度的耦合影响.结果表明:随着中下游梯级水库数量的增多,各站流量的整体改变度增加,但与距水库距离远近关系不大;其中沙洋站从41.6%增加到72.1%;水库蓄水后,汉江中下游流量要素中,流量变化率与频率改变度绝对值最大(平均水文改变度为61.2%),其次是高、低脉冲频率与历时、极端流量大小及历时和月平均流量值(平均水文改变度分别为59.9%、54.7%和43.0%),随着上游梯级水库数量的增多,各站水位的整体改变度大大增加,且在皇庄站以上,距离水库越远,改变度越大;水库蓄水后,汉江中下游水位要素中,月平均水位值的改变度绝对值最大(平均水文改变度为68.1%).说明梯级水库对汉江中下游流域的耦合作用与水库数量密切相关,且对水文情势尤其是水位的改变很大.
关键词：
水文情势 梯级水库 耦合作用 汉江中下游
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
朱记伟 解建仓 杨柳 黄银兵 张晓宏
【目的】研究城市化进程中西安市灞河下游水文情势的变化特征,分析其改变程度对河流生态系统完整性和稳定性的影响,为灞河开发治理和生态调度提供参考。【方法】根据西安市灞河马渡王水文站1972-2010年的实测日流量资料,以2001年为节点,将39年水文序列划分为节点前的"近自然状态"和节点后的"人工干扰状态"2种条件,采用变异性范围法(RVA)评价水文改变指标(IHA),即月平均流量、年极值流量、出现时间、高低流量频率及历时、流量变化率及频率等指标特征,量化河流受影响程度,进而分析河流水文情势变化情况。【结果】由于西安城市向东部扩展和实施流域综合治理,灞河下游水文条件受到人工干扰。在IHA的5类指标...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郭文献 李越 王鸿翔 查胡飞
水文情势变化是影响河流生态系统结构功能的主要驱动力。为了定量评价三峡水库下游河流生态水文情势变化,选取三峡水库下游宜昌水文站(1952～2014年)逐日流量数据,采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法进行流量特征分析,并应用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)以及水文改变度法综合评价了三峡大坝下游宜昌江段生态水文情势变化及其对重要鱼类中华鲟和四大家鱼产卵繁殖影响。结果表明:(1)宜昌站年均流量总体呈现显著性减少趋势,突变年份出现在2003年,表明三峡水库对长江中下游河流水文影响显著;(2)通过对三峡水库蓄水前后宜昌站生态水文指标分析,宜昌水文站整体水文改变度为61%左右,属于中度改变,接近于高度改变;其中流量下降率和逆转次数受影响最为明显;(3)三峡水库蓄水运行在一定程度改变了下游河流生态水文情势,重要鱼类产卵场生境条件发生了改变,导致了长江中下游鱼类生物多样性呈下降趋势。该研究为长江上游河流生态保护以及开展水库生态调度提供了参考。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杨娜 梅亚东 尹志伟
研究水库下游河道中水文情势的变化是研究水利工程对河流生态系统胁迫的一种新途径。RVA(Range of Variability Approach)方法基于32个参数从水流的等级、频率、历时、发生时间、变化率5个方面的水文特征对建坝后河道水流情势的变化进行定量分析,并给出各个参数确定的满足河道生态要求的流量特征变化范围。将该方法运用于位于浙江省飞云江上的珊溪水库,以其下游的峃口水文站为观测点,分析了该站52a的日流量资料,计算出了河道水流参数满足生态系统要求的可控制范围。并在原RVA评价各参数水文变化度的基础上进行了改进,利用改进的方法对32个参数的变化情况以及整个河流水流情势的变化情况进行了评...
关键词：
水文情势 河道生态 RVA 评价 水库
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
段唯鑫 郭生练 王俊
近年来，长江上游已建成一批大型水库，其运行调度必然会对下游的径流产生影响。水文变化指标法（ＩＨＡ）和水文变化幅度法（ＲＶＡ）是以水流的量、时间、频率、延时和变化率５种基本特征为基础，对建坝前后的河道水文情势变化进行定量分析的方法。根据长江流域大型水库群建设的实际情况，利用ＭＡｎｎ－ＫｅｎｄＡｌｌ秩次相关检验法划分了宜昌站建库前后的流量序列，用来评估长江上游大型水库群对宜昌站水文情势的改变情况。Ｍ－Ｋ相关检验发现，宜昌站的年最小流量已经在２０００年发生了显著性地变化；ＩＨＡ和ＲＶＡ分析成果表明，宜昌站的水文情势已经发生了中等程度的改变，主要是与小流量相关的一些因子，如１～３月平均流量、最小流量六．．．
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郭文献 金耀广 李越 史名洋 王鸿翔
为了定量评价长江中下游近60年来水文情势变化,运用Mann-Kendall非参数检验、均值差异T检验法对长江中下游宜昌、汉口和大通3个水文站1954～2016年径流量进行趋势和突变检验,采用累积量斜率变化率法,定量评估长江中下游气候变化和人类活动对径流量变化的影响,并运用RVA法对径流量突变前后32个水文指标改变度进行定量评价。研究结果表明:(1)长江中下游宜昌站和汉口站年径流量呈减少趋势,大通站年径流量总体呈增加趋势,总体变化趋势不显著,径流突变点分别发生在2002、2005和2006年,总体上与三峡水库蓄水时间相符;(2)三峡水库蓄水主要影响长江中下游径流年内变化,尤其是对年极值影响最大,且随着距离水库的增加,影响减弱;(3)宜昌、汉口和大通水文站水文改变度分别为55%、46%和32%,长江中下游河流水文情势总体上属于中高度改变;(4)气候变化占对中下游径流量改变贡献程度的70%左右,人类用水以及水库蓄水等人类活动贡献程度约占30%,气候变化是导致长江中下游年径流量发生改变的主导因素。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王波 黄薇 尹正杰
大型梯级水库通常具有较大的调节库容,水库运行使坝下河道自然的流量过程受到较大扰动,一些具有重要生态意义的流量组的特征被改变,如洪水、高流量脉动、低流量和极端低流量。基于BRAIN等提出的河流生态流量影响研究理论,结合金沙江屏山断面的水文与河流生态的关系,选取水平年组对高流量脉动和极端低流量组的判别参数进行率定,确定自然条件下屏山断面生态流量组指标值。模拟金沙江下游梯级建成后的逐日流量过程,求得各生态流量组指标值并与自然条件下的指标值进行对比,分析金沙江下游"乌东德—白鹤滩—溪洛渡—向家坝"梯级水库建成后可能对屏山断面生态流量过程的影响。研究结果表明:建库后屏山断面将可能出现"极端低流量消失、低...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
白涛 黄强 陈广圣 王义民
【目的】探讨黄河梯级水库群的补偿作用,为黄河流域水资源的可持续开发利用提供参考。【方法】考虑全流域综合需水、防洪、防凌、生态等要求,建立了梯级水库群优化调度模型,采用系统辨识自迭代模拟优化算法对模型进行求解,并设置了3种情景,采用长系列径流资料进行优化调度实例计算。【结果】分别量化了发电和供水补偿效益。通过龙羊峡、刘家峡水库的补偿,梯级电站和径流式电站分别增发电量17.54亿和16.63亿kW.h;沿黄各省增加供水量35.66亿m3。通过补偿效益的计算和分配,实现了最优化的梯级水库群联合调度。【结论】研究成果完善了水库群补偿效益理论,对提高不同利益主体水电站的联合调度热情、高效合理地利用水能资...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
曹艳敏 毛德华 邓美容 张京亚
河流生态水文情势对生态系统起着决定性作用,定量评估日调节电站库区中部生态水文情势影响,可为日调节电站的生态调度,维持河流生态健康等提供科技支撑。采用变动范围法(RVA)对湘江干流大源渡枢纽库区衡阳水文站1959～2015年逐日流量、水位及流速指标进行分析,采用生物多样性指标SI初步评估库区生物多样性的变化。结果表明:日调节电站蓄水后,库区中部生态水文变化特征及生态影响为:流速IHA指标整体改变度达到81%,流量IHA指标整体改变度为43%;4～7月月均流速降低(高度改变)不利于"四大家鱼"产卵活动;库区年极小值流量的增加利于保障自然栖息地和植物群落;年极值流速降低在改变库区河道地貌的同时加大生态环境风险;流量、流速年最小值出现时间发生100%改变,影响生物的生命活动;流量低脉冲历时和流速高脉冲历时高度改变,不利于刺激家鱼产卵繁殖活动;枢纽蓄水后SI值降低,生物多样性降低。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
夏忠 黄强 刘涵 吕玉洁
在综合考虑社会、生态环境和经济因素的基础上,建立了黄河干流梯级水库补偿效益方案的指标体系,分别采用层次分析法(AHP)和突变评价法对6种黄河干流梯级水库补偿效益方案进行了综合评价,2种方法所得结果完全一致,表明AHP和突变评价法可以用于多准则决策。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
黎云云 畅建霞 雷江群
【目的】研究改进变化范围法(Range of Variability Approach,RVA)中各水文指标对生态环境的响应程度,以有效避免RVA在评价河流整体水文情势时容易忽略低度、中度改变指标的不足,为河流生态系统的管理决策提供参考。【方法】基于改进的RVA算法充分考虑了5类33个水文指标与生态系统之间的响应程度,并将层次分析法(主观赋权法)与熵权法(客观赋权法)相结合赋予各指标生态权重,集结并累加各指标综合生态权重与单个水文指标改变度,综合评价河流水文情势的整体改变度。以渭河关中段为例,依据林家村、咸阳、华县水文站1960-2010年的日径流资料,借助Mann-Kendall非参数检验方...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
武玮 徐宗学 李发鹏
利用林家村、魏家堡、咸阳、临潼和华县5个水文站资料,借助有序聚类分析法检测渭河流域关中段流量突变点,并在此基础上采用变化范围法(RVA)分析渭河流域关中段的水文情势改变程度,定量评价变化程度较高的水文参数。突变点分析表明,渭河关中段径流在1986年发生突变,可以认为1958—1985年水文情势受人类活动影响较小,近似天然状态。对1986年前后两个时期的水文情势进行对比分析,结果表明,5个水文站中不同的水文参数改变程度不同。总体来看,5个站点的水文情势均发生较为显著的改变,其中林家村、魏家堡和咸阳3个站点差异最显著,主要是受宝鸡峡引渭工程的影响。通过对人类活动影响前后水文情势对比分析,更加深入了...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郭文献 焦旭洋 周昊彤 金耀广 王鸿翔
河流水文情势是河流生态系统的主要驱动力。针对水利工程建设造成嘉陵江流域水文情势变化等问题，选取嘉陵江代表性水文站-北碚站(1956～2017)的逐日径流资料，采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法进行流量特征分析，并考虑到水利工程建设对突变前后水文指标进行割裂，选择应用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)和水文改变度法综合评价嘉陵江水文情势变化及对长江上游特有鱼类影响定性分析，结果如下：嘉陵江流域北碚水文站的年均流量呈轻微的下降趋势，突变年份发生在1993年；通过对水文情势突变前后生态水文指标分析得出：嘉陵江流域整体水文改变程度为50%,处于中度改变，其中逆转次数这一水文指标改变度达到100%;对比鱼类组成变化可知，一些漂流性、适应急流生境鱼类和大型经济鱼类数量明显减少，分析得出嘉陵江梯形水库运行以后对鱼类多样性产生较大影响。研究可为嘉陵江流域生态修复和可持续发展提供相应的参考。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王鸿翔 王保良 陈昊 杨欢 郭文献
水文情势的自然波动是维系河流生态系统功能性的关键。然而以往的研究缺乏对岷江流域水文情势的全面评估，重点利用具有生态意义的指标来全面分析岷江流域水文情势的演变及生态响应。针对岷江流域本研究采用Mann-Kendall和Pettitt检验法判断水文突变年份。通过2个广义的生态指标(生态盈余、生态赤字),水文变化指标(IHA)和识别突变发生前后生态水文变异特征。借助水文变异程度(D_0)和水文情势变化法(DHRAM)评估改变程度。结合Budyko水热耦合平衡理论量化生态水文变化的驱动因素。利用生物多样性指数(SI)来评估岷江水文情势变化下的生态响应。结果表明：(1)岷江流域水文情势在1993年发生突变。(2)岷江流域水文总体改变度达到44%,综合评定为中度改变。(3)水文情势改变导致岷江流域生态盈余减少及生态赤字增大。(4)根据Budyko理论，发现人类活动对岷江流域年均径流变化的影响占比达到54.20%,为主要影响因素，降雨影响占比为43.88%,蒸发影响占比1.92%,气候变化和人类活动共同导致岷江径流量降低83.83 mm。(5)SI指标表明人类活动的影响加快了生物多样性指数降低的趋势。研究可以为加强岷江流域生态环境保护和修复提供参考依据，并促进岷江水资源合理高效利用。
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