【摘 要】
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渭河是黄河的最大支流,渭河的治理与开发在关天经济区健康发展中发挥着重要作用。渭河流域属于相对缺水地区,以资源性缺水为主因,进入21世纪以来,社会经济的高速发展导致水资源开发利用过度,渭河流域出现水量短缺、水质污染和河道淤积等严重的生态环境问题。为恢复渭河流域的生态健康,在开发利用水资源时,除了要考虑生产和生活用水外,还必须考虑河流的生态基流量。本文在总结国内外生态基流研究成果的基础上,归纳生态基流
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渭河是黄河的最大支流,渭河的治理与开发在关天经济区健康发展中发挥着重要作用。渭河流域属于相对缺水地区,以资源性缺水为主因,进入21世纪以来,社会经济的高速发展导致水资源开发利用过度,渭河流域出现水量短缺、水质污染和河道淤积等严重的生态环境问题。为恢复渭河流域的生态健康,在开发利用水资源时,除了要考虑生产和生活用水外,还必须考虑河流的生态基流量。本文在总结国内外生态基流研究成果的基础上,归纳生态基流的相关概念,阐述其计算方法的研究进展。以渭河流域为研究区域,在渭河、泾河和北洛河水系设置12个研究断面,建立生态基流量计算模型,进行生态基流量优化计算及保障率分析,为流域水生态恢复和优化配置提供水资源科学依据。主要的研究结论是:根据渭河、泾河及北洛河生态环境特征,划分了河流生态类型,基于改进的生态水力半径法计算了渭河、泾河、北洛河12个断面的多年月均生态基流量,选取各断面枯水期(12月-3月)的最小值作为生态基流量推荐值。渭河北道、林家村、魏家堡、咸阳、临潼、华县断面的生态基流量分别为5.68m3/s、2.51m3/s、11.39m3/s、25.33m3/s、77.26m3/s和61.86m3/s;泾河杨家坪、雨落坪和张家山断面的生态基流量分别为7.74m3/s、4.05 m3/s和9.64m3/s;北洛河刘家河、交口河和状头断面的生态基流量分别为2.80m3/s、10.96 m3/s和8.52m3/s。各断面的生态基流最大值集中在汛期(7-9月),最小值集中在枯水期(12-3月),同一水系各断面各月份生态基流量变化趋势相同。临潼、华县断面在汛期出现明显的峰值,生态基流量最大值分别出现在7月和8月。泾河水系汛期生态基流量由大到小分别为张家山、杨家坪和雨落坪,张家山生态基流量最大值出现在汛期7月份,最小值出现在枯水期3月份。北洛河水系各断面不同月份生态基流量相差较大,刘家河、交口河和状头生态基流量峰值均出现在汛期7月份。基于改进的生态水力半径法,计算了渭河、泾河、北洛河12个断面的不同水平年月均生态基流量,各断面丰水年基流量高于枯水年,区别最明显的是汛期基流量的差异,同时汛期月基流量高于非汛期。对比北洛河和泾河不同水平年生态基流计算结果,北洛河水系各断面丰、平、枯不同水平年下汛期的生态基流值明显高于泾河水系。根据生态基流保障率公式计算渭河、泾河、北洛河12个断面生态基流月保障率。除北道断面10月份日均流量能够满足生态基流的要求外,其余各个断面各个月份均不能满足生态基流的要求,各个断面不同月份的生态基流月保障率有着明显的差异。渭河水系除林家村断面外,其余断面汛期生态基流月保障率较高,非汛期保障率较低,枯水期问题最为突出。而泾河和北洛河水系各断面非汛期生态基流月保障率较高,汛期的生态基流月保障率较低,汛期问题较为突出。根据生态基流保障率公式计算渭河、泾河、北洛河12个断面丰、平、枯不同水平年下的生态基流月保障率,得各断面汛期丰水年保障率相对最高,枯水年最低,丰水年降水量和年径流量较大,保障率更高,这与实际情况相符。通过对比北洛河和泾河不同水平年生态基流保障率计算结果可以发现,北洛河水系各断面丰、平、枯不同水平年下汛期的平均生态基流保障率明显低于泾河水系。通过渭河流域生态基流量保障率分析,得渭河流域生态基流短缺严重,提出以下措施:通过合理利用水资源,采取农业节水、工业节水和城市生活节水等方式,可以缓解水量不足的情况;通过采用水库联合调度、跨流域调水、修建调蓄工程以及加强水资源控制管理等生态水量调控方法实现生态基流可持续保障;通过建立生态基流保障补偿制度,调整水资源利用主体间的环境和经济效益来恢复和改善河流的环境健康。
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