【摘要】：河湖中的閘壩等水利工程在防洪、發(fā)電、水資源利用等方面發(fā)揮著非常重要的作用,而閘壩建設同時也會改變河湖的水文過程,從而對河湖的生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。生態(tài)需水是保證河湖生態(tài)系統(tǒng)結構與生態(tài)功能、服務功能和特殊性功能,實現(xiàn)河湖生態(tài)系統(tǒng)健康和水資源可持續(xù)利用的關鍵指標。研究計算閘壩影響下的河湖生態(tài)需水量,是開展河湖水資源科學管理、水生態(tài)系統(tǒng)修復等健康保護工作的基礎和前提。本文以長江中下游典型的受人類干擾較為嚴重的閘控河湖—通順河武漢段和華陽河湖群為例,基于通順河武漢段和華陽河湖群各異的自然環(huán)境條件及保護目標,選用適宜的計算研究方法開展典型生態(tài)需水研究。以期為長江中下游其他類似閘控河湖生態(tài)需水的計算、分析研究提供參考。主要研究內容及成果如下:(1)總結了河湖生態(tài)系統(tǒng)的基本特性和生態(tài)需水內涵,并對生態(tài)需水目標以及生態(tài)需水計算方法及其適用性進行了分析。河湖生態(tài)系統(tǒng)主要由非生物環(huán)境和生物組成。河流生態(tài)系統(tǒng)具有縱向、橫向、垂向和時間四維結構特征,湖泊生態(tài)系統(tǒng)則是具有橫向、垂向和時間三維結構特征。根據(jù)河流與湖泊生態(tài)系統(tǒng)組成特點和結構特征,河流與湖泊生態(tài)系統(tǒng)的服務功能主要有棲息地功能、廊道功能、環(huán)境凈化功能等。對河湖生態(tài)需水定義進行了梳理,河流、湖泊生態(tài)需水均分為狹義和廣義兩種,河湖生態(tài)需水目標主要可以分為兩個層面:首先是滿足河湖系統(tǒng)形態(tài)穩(wěn)定和自然功能生態(tài)需水層次的目標;其次是滿足人類社會功能生態(tài)需水層次的目標。(2)通過分析通順河武漢段的水系、水文特征及水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,明確了通順河武漢段的生態(tài)需水目標應是滿足河流系統(tǒng)形態(tài)穩(wěn)定和自然功能。在Mike11一維水動力模擬的基礎上,根據(jù)人為給定的試算流量序列來規(guī)避長序列實測資料短缺的不足,利用基于河流生境基本要素的濕周法和生態(tài)水力學法進行計算,計算結果顯示,通順河武漢段沿程典型斷面的河道內生態(tài)流量為26m~3/s,對應的生態(tài)水位在15.96m-20.05m之間,計算結果確定了通順河武漢段生態(tài)需水量的最小閾值。(3)通過分析華陽河湖群的河湖水系、水文及水環(huán)境特征,認為在華陽河湖群的生態(tài)需水研究為滿足人類社會功能的生態(tài)需水層次目標。通過水質與水位相關性分析,認為湖區(qū)水位在13.5m以下時,抬高水位對湖區(qū)水質有一定的改善,而當湖區(qū)水位高于13.5m時,水質與水位變化關系不明顯。通過水質水位過程分析結果和閘門初始控制方案,運用Mike二維水質-水動力數(shù)學模型,在12m-13.5m之間展開多方案計算。計算結果表明,基于水質目標的華陽河湖群生態(tài)需水過程控制方案應為10月-2月水位控制至13.5m,3月-4月水位控制至11.8m。
【學位授予單位】：長江科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV213.4;TV66

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 程俊翔;徐力剛;吳睿;譚志強;姜加虎;;東洞庭湖最低生態(tài)水位研究[J];江西科學;2015年06期

2 盧書兵;楊琳琳;李波;南箔;妙丹;趙麗琴;;3個時期華陽河湖群濕地生態(tài)系統(tǒng)服務價值估算[J];濕地科學;2014年06期

3 劉惠英;桂發(fā)亮;;吞吐型湖泊濕地最低生態(tài)需水研究——以鄱陽湖濕地為例[J];南昌工程學院學報;2011年06期

4 丁惠君;楊永生;游文蓀;;鄱陽湖最小生態(tài)需水量研究[J];江西水利科技;2011年04期

5 許婷;;MIKE21 HD計算原理及應用實例[J];港工技術;2010年05期

6 許婷;;丹麥MIKE21模型概述及應用實例[J];水利科技與經濟;2010年08期

7 孫濤;徐靜;劉方方;趙芮;楊志峰;;河口生態(tài)需水研究進展[J];水科學進展;2010年02期

8 王開軍;黃添強;;基于趨勢秩的Spearman相關方法[J];福建師范大學學報(自然科學版);2010年01期

9 郭文獻;夏自強;;對計算河道最小生態(tài)流量濕周法的改進研究[J];水力發(fā)電學報;2009年03期

10 王慶國;李嘉;李克鋒;李然;;河流生態(tài)需水量計算的濕周法拐點斜率取值的改進[J];水利學報;2009年05期

相關會議論文 前3條

1 巴亞東;柳雅純;;華陽河湖群生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護措施研究[A];2017（第五屆）中國水生態(tài)大會論文集[C];2017年

2 賀方兵;孟睿;何連生;;湖泊生態(tài)健康評價指標體系評述及案例分析[A];2013年水資源生態(tài)保護與水污染控制研討會論文集[C];2013年

3 朱志龍;;湖北省典型湖泊最低生態(tài)水位分析[A];實行最嚴格水資源管理制度高層論壇優(yōu)秀論文集[C];2010年

相關博士學位論文 前3條

1 梁士奎;閘控河流生態(tài)需水調控理論方法及應用研究[D];鄭州大學;2016年

2 張洪波;黃河干流生態(tài)水文效應與水庫生態(tài)調度研究[D];西安理工大學;2009年

3 徐志俠;河道與湖泊生態(tài)需水研究[D];河海大學;2005年

相關碩士學位論文 前2條

1 謝榮秀;野生水芹和茭草對太湖凈化效應研究[D];南京林業(yè)大學;2011年

2 梁友;淮河水系河湖生態(tài)需水量研究[D];清華大學;2008年

，

本文編號：2627508