渭河宝鸡市区段生态基流调控研究

论文摘要

渭河流域的生态环境长期以来呈总体恶化趋势。渭河宝鸡市区段生态环境问题尤其突出,造成河流功能退化,水资源的供需矛盾日趋严重,严重制约了宝鸡市经济与社会的可持续发展,解决生态环境问题迫在眉睫。为了维持河流最基本的生态环境功能,就要保障河流的生态基流。在实践上,以往的区域水资源配置与水利工程调度主要考虑传统的兴利除害（城镇供水、灌溉、防洪、发电等）目标,很少或者不考虑河道生态基础流量与生态功能方面的需求,更缺乏考虑生态目标的调度管理经验。本论文以渭河宝鸡市区段为研究对象,探讨生态基流得到满足下的水资源优化配置。主要研究内容及成果如下：1、分析了宝鸡市的社会经济状况、水资源特性、水环境状况等,并探讨了渭河宝鸡市区段的河道特性和河道功能,为生态基流的最终确定奠定基础。2、计算了渭河宝鸡市区段水质达标所需的自净需水量,确定了近期渭河宝鸡市区段的生态基流量。根据搜集到的资料,结合该研究区段的实际状况,运用段首控制法、最小月平均流量法、质量守恒法对自净需水量进行计算,结果表明现状排污下的自净需水量要远大于达标排污下的自净需水量。其中现状排污下的自净需水量为16.3m3／s-89.6 m3／s,达标排污下的自净需水量为7.68m3／s～34.7 m3／s。在此基础上,结合已有研究成果,确定近期渭河宝鸡市区段生态基流值为10.0m3／s。3、进行渭河宝鸡市区段生态基流量的盈缺评价及其影响因素分析。在渭河宝鸡市区段所需生态基流量已知的情况下,对其进行盈缺评价。并分析宝鸡峡灌区引水、魏家堡水电站引水、宝鸡峡渠首加坝加闸工程以及区间支流补给、市区污水排放、农业及其他方面的节水等因素对生态基流的盈亏影响,以便为区域水资源合理配置提供依据。4、建立渭河宝鸡市区段生态基流的调控模型并进行模型求解。在综合分析影响因素的基础上,运用系统优化理论,建立了数学模型,在满足系统基本生态需水的前提下,使系统中的水资源配置实现最优。并分丰水年（25%）、平水年（50%）、枯水年（75%）三种典型代表年；生态基流量的不同保证程度即保证率分别为100%、80%、60%三种情形；现有调蓄设施分考虑和不考虑两种情况,来对模型进行应用。并针对宝鸡峡塬上灌区提出相应的农业节水工程措施和非工程措施。从而减少农业灌溉需水,有利于生态基流保障。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 国内外研究现状及进展
• 2.1 生态基流的研究进展
• 2.1.1 生态基流的概念及内涵
• 2.1.2 生态基流的计算及应用
• 2.2 自净需水量的研究
• 2.3 面向生态的水资源优化配置研究
• 2.4 本章小结
• 3 渭河宝鸡市区段生态基流的确定
• 3.1 区域概况
• 3.1.1 社会经济概况
• 3.1.2 自然环境概况
• 3.2 渭河宝鸡市区段河道特征及环境功能分析
• 3.2.1 渭河宝鸡市区段河道特征
• 3.2.2 渭河宝鸡市区段河道功能
• 3.3 渭河宝鸡市区段自净需水量的计算
• 3.3.1 段首控制法
• 3.3.2 最小月平均流量法
• 3.3.3 质量守恒法
• 3.3.4 各种方法小结
• 3.4 渭河宝鸡市区段生态基流的确定
• 3.4.1 渭河宝鸡市区段生态基流确定的原则
• 3.4.2 计算结果综合与分析
• 3.5 本章小结
• 4 渭河宝鸡市区段生态基流量的盈缺评价及影响因素分析
• 4.1 河道生态基流量的盈缺分析
• 4.1.1 年际间分析
• 4.1.2 年内分析
• 4.2 宝鸡峡灌区对生态基流的影响
• 4.2.1 灌区概况
• 4.2.2 灌区引水前后河道生态基流的盈缺分析
• 4.3 魏家堡电站引水和宝鸡峡渠首加坝加闸工程对生态基流的影响
• 4.3.1 工程概况
• 4.3.2 工程建成前后生态基流盈缺分析
• 4.4 沿岸支流对河道生态基流的影响
• 4.4.1 研究区段支流概况
• 4.4.2 支流补给对河道生态基流的影响
• 4.5 其他因素的影响
• 4.5.1 调水工程及其它水源工程
• 4.5.2 大型水利工程外的因素
• 4.6 本章小结
• 5 渭河宝鸡市区段生态基流的调控
• 5.1 调控目标
• 5.2 总体思路
• 5.3 渭河宝鸡市区段调控模型的建立
• 5.3.1 方法概述
• 5.3.2 调控模型
• 5.4 模型的应用
• 5.4.1 参数确定
• 5.4.2 模型求解
• 5.4.3 结果讨论
• 5.5 生态基流的保障
• 5.6 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 本文主要结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录