淮河水系河湖生态需水量研究

论文摘要

淮河流域是我国洪水严重、水资源短缺和水污染严重并存的地区,尤以淮河水系为焦点。这不仅导致淮河流域供水安全受到威胁,同时也对水生态系统造成了严重影响,危及水生态安全及河流健康。因此开展淮河水系生态水量研究很有必要。本文在对淮河水系生态系统分析的基础上,综合使用水文指标法和水力学法计算淮河水系重要河段和湖泊的最小及适宜生态水量,并结合多准则水量分配模型,通过平衡社会经济用水与生态需水给出各水平年生态用水的可行量。河湖生态需水具有社会-自然双重属性,其社会属性表现在生态需水量与社会经济需水的综合协调,其自然属性主要表现为时间性、空间性、阈值性和水质水量一致性。本文在收集和分析淮河已有生态研究成果的基础上对水生生态状况进行评价,同时结合各河段的水资源特性将河段分为三类,因地制宜地设定各自的生态保护目标和生态需水标准。生态需水主要分为维持现状、不恶化的最小生态需水以及维持生态系统稳定性的适宜生态需水。依据相应生态需水标准,本文在蒙大拿法的计算结果上,根据生态保护目标的水力要求对重要断面进行河道水力学计算作为校核,从而提出规划层面的淮河流域生态需水值。湖泊生态水位计算主要采用水文资料法、曲线相关法及生物空间最小需求法的综合结果。最后,引入基于生态预留的多准则水量分配模型,通过量化基本用水保障原则、适宜生态用水最低保障原则、社会经济用水最低保障原则、公平性原则（占用优先原则、人口优先原则、面积优先原则）和高效性原则,将淮河水系不同水平年下的可供水量在六个三级区内进行配置以确定各区内生态用水的满足度。模型结果表明,2010、2020、2030年可分配的生态用水分别为总水资源量的11.2%、12.3%和15.1%。本文提出了淮河流域生态需水值,并在水量分配的思路下,对生态需水进行了分配,可为淮河流域水资源规划提供参考并作为生态调度的基础和依据,具有较强的现实指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 背景和意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 河湖生态水量计算方法评述
• 1.3.1 河道内生态水量计算方法
• 1.3.2 湖泊生态水量计算方法
• 1.3.3 计算方法的对比分析
• 1.4 主要内容及技术路线
• 第2章 河湖生态需水量界定
• 2.1 河湖生态健康与生态需水量
• 2.2 生态需水量内涵界定
• 2.2.1 自然属性内涵
• 2.2.2 社会属性内涵
• 2.3 生态需水量分级阈值
• 2.4 河道洪水期生态流量
• 2.5 本章小结
• 第3章 淮河水系河湖生态保护目标设定
• 3.1 流域概况
• 3.2 重点河段及断面生态现状分析
• 3.3 淮河水系重点河段生态评价
• 3.4 重点湖泊生态现状分析
• 3.5 现状年河道生态保护目标设定
• 3.5.1 河段生态需水类型分区
• 3.5.2 生态系统需水要求
• 3.5.3 河道最小生态流量保护目标
• 3.5.4 河道适宜生态流量保护目标
• 3.5.5 洪水期生态流量保护目标
• 3.6 现状年湖泊生态保护目标设定
• 3.7 规划水平年生态保护目标设定
• 3.8 本章小结
• 第4章 河流生态需水量计算
• 4.1 基于生态系统分析的生态水量综合计算方法
• 4.2 河道最小生态需水量计算
• 4.2.1 最小生态标准流量
• 4.2.2 鱼类最小空间需水量
• 4.3 河道适宜生态需水量计算
• 4.3.1 适宜生态标准流量
• 4.3.2 鱼类繁殖需水量
• 4.4 水质自净流量
• 4.5 洪水期生态需水量计算
• 4.5.1 高流量脉冲
• 4.5.2 蓄滞洪区的主动启用
• 4.6 本章小结
• 第5章 湖泊生态需水量计算
• 5.1 洪泽湖最小生态水位计算
• 5.2 洪泽湖适宜生态水位计算
• 5.3 其他湖泊最小生态水位计算
• 5.4 其他湖泊适宜生态水位计算
• 5.5 本章小结
• 第6章 生态需水配置可行性分析
• 6.1 基于生态预留的多准则水量分配模型
• 6.1.1 目标函数
• 6.1.2 约束函数
• 6.1.3 算法介绍
• 6.1.4 计算流程
• 6.2 生态需水配置可行性分析
• 6.2.1 模型输入
• 6.2.2 结果分析
• 6.3 本章小结
• 第7章 生态用水保障政策建议
• 7.1 调度管理
• 7.2 工程措施
• 第8章 结论与展望
• 8.1 主要研究成果
• 8.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果