基于径流还原的抚河下游河道内生态需水研究

摘要

随着用水矛盾的日益尖锐，导致河流生态需水被占用，从而引发河流生态系统的破坏，越来越引起社会的重视。如何合理地利用水资源，最大限度地保障河流生态需水量，成为有关部门必须面对的问题。 抚河各年枯水期存在不同程度的缺少问题，特别是抚河下游的焦石坝以下河段，现状河道大片滩地裸露，水面变窄，河流生态系统遭受破坏，河道功能逐渐丧失。据统计，李家渡站在典型枯水年实测流量极小，如1978年持续有96天的平均流量小于2m3/s;1967年最小流量仅为0.059m3/s，几乎处于断流状态。李家渡站实测流量偏小多在各年的7～10月，该时段为赣抚平原灌区灌溉用水高峰期，故李家渡站实测流量偏小与灌区内东、西总干渠大的引流量有关，直接影响焦石坝以下的河道生态需水量。焦石坝以下的李家渡站实测流量不能代表天然河道来水。有学者对抚河下游生态需水计算以李家渡站的实测流量进行计算，计算的成果偏小。因此，对李家渡站径流还原并按还原径流分析抚河下游的生态需水量有着重要的意义。 本文通过运用新安江模型、BP神经网络模型、上下游流量相关法和水文比拟法等4种方法对李家渡站径流进行还原计算。还原后的李家渡站1960～2008年的流量资料统计，新安江模型、BP神经网络模型、流量相关法和水文比拟法计算的多年平均流量依次为:489m3/s、525m3/s、494m3/s和492m3/s。4种方法模拟计算的结果比较接近，说明还原计算的成果合理。新安江模型是普遍认为还原（预报）精度较高的一种水文模型。本文采用新安江模型计算的成果，还原的1960～2008年多年平均流量489m3/s较实测流量389m3/s增加25.7％。增加1953～1959年实测资料后的1953～2008年系列的多年平均流量为491m3/s。 本研究运用逐月频率计算法、Tennant法、最小月平均流量法和近10年最枯月平均流量法等方法分析计算抚河下游河流内生态需水量。经对抚河下游河道主流生态需水量、流域水面蒸发需水量和河道渗漏需水量的分析，得出抚河下游河道内年生态需水量为67.9×108m3，抚河下游河道内最小月生态需水流量为67.1m3/s。 本研究分析的李家渡站径流还原后的河道内生态需水量的成果，更加符合河道内生态需水的实际，并研究了改善和保障抚河下游生态需水量的措施，为水资源管理、合理高效利用提供依据。

目录

声明

摘要

引言

1 概述

1．1 研究目的和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究目的

1．1．3 研究意义

1．2 相关概念辨析

1．2．1 生态用水与生态需水

1．2．2 环境用水、环境生态用水、生态环境用水与生态环境需水

1．3 国内外相关领域研究进展

1．3．1 国外研究进展

1．3．2 国内研究进展

1．4 研究思路及技术路线

2 研究区概况

2．1 抚河流域概况

2．2 社会经济概况

2．3 水资源开发利用现状

2．3．1 水资源量状况

2．3．2 主要水利工程

2．3．3 水资源利用状况

3 径流还原分析

3．1 资料来源与可靠性分析

3．1．1 主要水文站

3．1．2 径流系列的“三性”分析

3．2 径流还原方法概述

3．2．1 新安江模型

3．2．2 BP神经网络模型

3．2．3 流量相关法

3．2．4 水文比拟法

3．3 径流还原计算

3．3．1 新安江模型还原计算

3．3．2 BP神经网络模型还原计算

3．3．3 流量相关法还原计算

3．3．4 水文比拟法还原计算

3．4 径流模拟计算成果比较分析与采用成果

4 研究区河道内生态需水计算

4．1 河道内生态需水量的计算方法

4．2 研究区河道内生态需水量的计算

4．2．1 河道主流生态需水量

4．2．2 流域水面蒸发需水量

4．2．3 河道渗漏需水量

4．3 研究区河道内生态需水量

5 抚河下游生态需水量的保障措施

5．1 研究区生态需水平衡分析

5．1．1 典型枯水年

5．1．2 近10年

5．2 生态需水保障措施研究

6 结论与建议

6．1 径流还原计算结果

6．2 生态需水计算结果

6．3 建议

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文(著)及科研情况