汉江中下游水文情势演变及生态需水研究

摘要

从古至今，人类的发展和水资源有着十分紧密的联系。随着科学技术的进步，人类对水资源开发利用的程度也越来越高，一方面，水利工程在防洪、航运、发电、灌溉等方面发挥了很大的贡献；另一方面，人为调节河川径流过程也会给河流的生态系统和水文情势带来深远的影响。汉江流域水资源的过度开发利用导致流域生态环境明显退化，所以研究汉江中下游水文情势演变及生态流量对汉江流域水资源合理配置以及河流生态保护都有重要意义。
　　本文以汉江中下游黄家港站、襄阳站、皇庄站三个水文站的逐日流量资料为依据，对汉江中下游的水文情势变化及生态流量进行研究，并提出了丹江口水库的生态调度对策。论文主要研究内容如下：
　　（1）采用线性倾向估计法和滑动平均法对黄家港站、皇庄站、襄阳站三个水文站的年径流序列进行趋势性分析，结果表明，三个水文站年径流量变化趋势较为显著，均在整体波动变化中呈现出显著减少的趋势；采用滑动t检验法、Mann-Kendall法以及有序聚类法三种方法对三站的年径流序列进行突变分析，三个水文站的年径流量都在1990年左右发生了显著突变。
　　（2）采用变化范围法（RVA）计算分析了丹江口水库建成前后三个水文站的33组水文指标的变化程度和河流的整体水文改变程度。结果表明，水库建成蓄水后，三个断面的 IHA指标中除了年极端流量出现的时间变化不大以外，其它几组指标都有了明显的改变。河流整体改变度方面，黄家港站、襄阳站和皇庄站的整体水文改变度分别为56.7％、32.0%和45.2%，分别属于中度、低度和中度改变。
　　（3）利用基于RVA框架的方法计算得到黄家港站和皇庄站控制断面的生态流量过程，其中四大家鱼产卵期（5月-8月）黄家港站和皇庄站的生态流量范围为别为287.5m3/s～910m3/s和325m3/s～1280m3/s。
　　（4）采用物理栖息地法对黄家港站和皇庄站断面进行生态流量计算，黄家港站的推荐生态流量范围为900m3/s～1200m3/s，皇庄站的推荐生态流量范围是1100m3/s～1400m3/s；将计算结果和Tennant法及实际监测资料进行对比，发现推荐生态流量处在Tennant法所定义的最佳生态流量范围内，与实际监测资料也比较吻合，说明计算结果比较可靠。
　　（5）在汉江中下游水文情势变化及生态流量研究基础上，提出了汉江中下游水资源开发利用与生态用水统一调度、汉江中下游目标物种保护以及水质保护等生态调度措施与建议。

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选题的依据与意义

国内外文献资料综述

1 绪论

1.1 引言

1.2 目前研究存在的问题

1.3 研究内容

1.4 研究方法与技术路线

2 资料来源与研究区概况

2.1 资料来源

2.2 研究区域概况

3 汉江中下游水文情势变化分析

3.1 研究方法

3.2 结果分析

4 基于RVA框架的汉江中下游河道生态流量计算

4.1 研究方法

4.2 结果分析

5 基于物理栖息地模拟的河道生态流量推求

5.1 研究方法

5.2 计算步骤及结果分析

5.3 计算结果比较验证

5.4 汉江中下游生态流量调控对策建议

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2展望

参考文献

附录：攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果

致谢