半干旱半湿润地区河流生态环境流量确定方法及其应用

发布时间：2020-09-25 18:54

　　河流生态环境流量是维持河流健康的基础要素。对于半干旱半湿润地区,社会经济用水压力与生态环境保护压力并存,河流生态环境流量在机理研究和管理保障方面均面临诸多问题,且尚未构建具有针对性的河流生态环境流量确定方法。基于相关研究中存在的不足和河流水资源管理的需要,论文从理论研究和实践应用两方面出发,提出了半干旱半湿润地区河流生态环境流量确定的整体法HEFASS,并将其应用于陕西省渭河干支流生态环境流量的确定。论文充分总结了当前河流生态环境流量确定方法的特点和不足,深入分析了半干旱半湿润地区河流水文-生态-社会耦合特性,在此基础上,针对性地提出并系统阐释了HEFASS法的总体设计和方法体系。该方法基于河流生态环境现状及目标分析,结合水文模拟及生态水文响应关系构建,完成生态环境流量组分的理论计算和整合,并考虑利益相关方的意见对其进行协调修正,综合确定兼顾科学性和可行性的河流生态环境流量目标。HEFASS法以WEP-L分布式水文模型为工具,对天然状态及不同因素组合影响下的半干旱半湿润地区河流水文过程季节性丰枯变化进行模拟分析,为河流生态环境流量理论计算提供参考状态。同时,针对半干旱半湿润地区人与自然争水的突出矛盾,基于自然变异、土地利用变化及取用水等不同影响因素对河流水文变异的归因分析,与利益相关方进行协商和反馈。该方法实现了对河流生态环境流量的自然过程理论计算和社会因素综合考虑等方面的针对性改进。论文选取陕西省渭河作为半干旱半湿润地区典型河流,对HEFASS法进行了实践应用。通过区域水资源时空演变分析和河流生态环境调查,明确了河道基流、生态需水、环境需水、输沙需水、景观需水等目标要求,结合河流生态水文本底条件模拟和响应关系构建,进行河流生态环境流量理论计算和利益相关方的圆桌会议协商,最终确定了陕西省渭河干流24个断面以及18条重点支流30个断面的生态环境流量目标,研究成果已经应用于陕西省渭河的生态环境流量管理实践中。HEFASS法确定的河流生态环境流量具有较好的科学性、综合性和可行性,对半干旱半湿润地区面向生态的河流水资源管理具有理论意义和推广价值。
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2017
【中图分类】：X143
【部分图文】：

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我国北方半干旱半湿润地区河流典型水文过程示意图

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图 2-3 半干旱半湿润地区某灌区 50%频率年逐旬灌溉需水过程基于特定的水文年内变化过程，河流生态环境及社会经济需水之间既有协同性，也有竞争性。对于半干旱半湿润地区，河流生态环境及社会经济需水矛盾最为突出的往往是河流枯水期，特别是冬灌和春灌时期。而在其他时期，河流生态

概化,模型,过程,流域水循环

图 3-5 WEP-L 模型取用排水过程概化[181]基于数据层、参数层和方法层的有效耦合，能够模拟不同气候、取用水状况等情景下的流域水循环及河道径流过程。在模型自然地理、气象水文及社会经济取用水等资料，并进行输入数

【参考文献】