渭河宝鸡市区段生态基流及调控初步研究

论文摘要

长期以来,由于在经济发展的过程中只重视生产、生活用水的需求,忽视和挤占生态需水,从而导致了一系列的生态环境问题。在我国,由于水资源的过度利用所造成的生态环境问题已成为许多区域社会经济持续发展的主要障碍。生态环境的健康稳定发展是社会可持续发展的保障和基础,水资源又是生态环境系统中最重要的因素,在对水资源进行开发利用时,除了考虑经济和生活需水外,还必须同时考虑河道的生态基流量。关于河道生态基流的研究是一个新兴的、正在深入和迅速发展的领域,它是水文学、生态学、环境学、气候学等交叉领域的研究内容。本文在总结和分析国内外对河道生态基流量研究成果的基础上,对河道生态基流以及其相关概念进行了辨析,并对其研究进展和计算方法进行了阐述。在此基础上,本论文立足于渭河宝鸡市区段社会经济协调和可持续发展,以实现生态环境良性发展为目标,针对渭河宝鸡市区段生态基流进行了比较系统的计算和分析,采用流速法、最小月平均流量法以及Tennant法等方法估算了渭河宝鸡市区段河道生态基流量。经过合理性分析,初步确定渭河宝鸡市区段生态基流量约为6m~3/s。本文在河道生态基流研究的基础上进行了渭河宝鸡市区段的水资源合理配置,分析了影响研究区段生态基流的各种因素,包括宝鸡峡灌区引水、魏家堡电站引水、宝鸡峡渠首加坝加闸以及支流补给等,通过分析我们发现灌区引水、电站引水以及宝鸡峡渠首加坝加闸对渭河宝鸡市区段生态基流会产生不同程度的不利影响,而区段沿岸的支流补给、宝鸡市区段污水经处理后达标排放渭河的水量以及灌区及其他方面的节水对该区段生态基流的缺失会起到一定的缓解作用。最后,建立了渭河宝鸡市区段生态基流调控模型。把供水调蓄设施(包括宝鸡峡渠首水库和市区段渭河干、支流闸坝及橡胶坝等)、用水部门(包括宝鸡峡灌区和魏家堡电站等)和研究区段河道生态系统作为一个整体的研究系统,运用系统理论,优化系统内宝鸡峡渠首水库和市区段渭河干、支流闸坝及橡胶坝等设施的调蓄调度方案,然后,建立非线性规划数学模型,将上述已得知的设施可供水量在各需水部门之间最优化配置,以求在满足市区段生态基流的前提下,使宝鸡峡灌区和魏家堡电站的需水量缺口达到最小。并从水资源的合理利用与节约、魏家堡电站的运行管理、建立水市场、外流域调水以及管理和政策方面提出了渭河宝鸡市区段生态基流保障措施。为渭河宝鸡市区段水资源的合理开发利用和保护提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 河道生态环境基流量的概念
• 1.1.1 概念辨析
• 1.1.2 生态环境需水量概念的统一认识及生态基流的内涵
• 1.2 河道生态基流量研究的目的和意义
• 1.3 渭河宝鸡市区段生态基流量研究的必要性
• 1.3.1 渭河流域生态环境演化态势
• 1.3.2 对水资源的不合理开发利用导致脆弱的生态环境进一步恶化
• 1.4 本文的研究内容以及技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究的技术路线
• 1.5 小结
• 2 生态基流研究的理论与方法
• 2.1 国内外研究进展
• 2.1.1 国外研究进展
• 2.1.2 国内研究进展
• 2.1.3 渭河有关研究
• 2.2 生态基流的方法研究
• 2.2.1 Tennant法
• 2.2.2 7Q10法
• 2.2.3 湿周法
• 2.2.4 R2CROSS法
• 2.2.5 流速法
• 2.3 小结
• 3 渭河宝鸡市区段生态基流量的计算及确定
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 自然地理概况
• 3.1.2 社会经济状况
• 3.2 渭河宝鸡市区段河道特性以及主要功能
• 3.2.1 渭河市宝鸡市区段特性
• 3.2.2 渭河市宝鸡市区段河道主要功能
• 3.3 渭河宝鸡市区段生态基流量的计算
• 3.3.1 流速法的改进与应用
• 3.3.2 采用最小月平均流量法计算
• 3.3.3 采用Tennant法计算
• 3.4 研究区段生态基流量结果讨论
• 3.5 小结
• 4 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
• 4.1 河道生态基流量的盈缺分析
• 4.2 宝鸡峡灌区引水对生态基流量盈缺的影响
• 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情况分析
• 4.3 魏家堡电站引水对生态基流盈缺的影响
• 4.3.1 电站概况
• 4.3.2 电站建成前后生态基流盈缺情况分析
• 4.4 宝鸡峡加坝加闸工程对生态基流盈缺的影响
• 4.4.1 工程概况
• 4.4.2 工程建成后生态基流盈缺情况分析
• 4.5 研究区沿岸支流对河道生态基流盈缺的影响
• 4.5.1 研究区段支流概况
• 4.5.2 支流补给对河道生态基流的影响
• 4.6 其他因素的影响
• 4.7 小结
• 5 渭河宝鸡市区段生态基流的调控与保障措施探讨
• 5.1 渭河宝鸡市区段生态基流的调控方法和途径
• 5.2 渭河宝鸡市区段调控模型的建立与应用
• 5.2.1 调控模型的建立
• 5.2.2 调控模型的应用
• 5.3 渭河宝鸡市区段生态基流保障措施
• 5.3.1 水资源合理利用与节约
• 5.3.2 魏家堡电站的运行管理
• 5.3.3 建立水市场
• 5.3.4 管理与政策
• 5.3.5 外流域调水
• 5.4 小结
• 6 总结与建议
• 6.1 全文总结
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录