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三峡-葛洲坝梯级水库调度对坝下河流的生态水文影响

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水力发电学报 2011年第2期30卷 84-90,95页

作者：王俊娜李翀廖文根中国水利水电科学研究院北京100038

本文以1901-2002年宜昌水文站日流量作为三峡水库的入库流量,模拟三峡-葛洲坝梯级水库正常运行后的泄流过程,采用水文变化指标法和变化范围法,评估调度对葛洲坝下游河流33项生态水文指标的影响。研究表明:梯级水库运行将坝下河流月均流... 详细信息

本文以1901-2002年宜昌水文站日流量作为三峡水库的入库流量,模拟三峡-葛洲坝梯级水库正常运行后的泄流过程,采用水文变化指标法和变化范围法,评估调度对葛洲坝下游河流33项生态水文指标的影响。研究表明:梯级水库运行将坝下河流月均流量在10月份显著降低、5月和6月上旬明显增加、1～3月份普遍增至5000m3/s左右;年极小流量均有较大改变,而大部分年极大流量改变较小,仅年1日、3日平均极大流量有中等程度改变;低流量的谷底数和持续时间改变较大,而高流量过程改变小;年均日间涨、落水率有中等程度改变,年涨落水次数变化较小。另外,还分析了调度可能造成的生态效应,讨论了发电调度、动态汛限水位和蓄水时机调整对水文情势的影响。

关键词：生态水文水文变化指标变化范围法梯级水库调度三峡工程

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全球气候变化对湿地生态水文的影响研究综述

水科学进展 2011年第3期22卷 429-436页

作者：董李勤章光新中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院湿地生态与环境重点实验室吉林长春130012 中国科学院研究生院北京100049

近百年来全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化,并且未来气温将继续上升,降水模式也会发生改变。从气候变化对湿地水文水资源的影响、气候变化影响下湿地水文与生态的相互作用过程以及湿地生态水文模型等3个方面,对国内外相关研究动... 详细信息

近百年来全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化,并且未来气温将继续上升,降水模式也会发生改变。从气候变化对湿地水文水资源的影响、气候变化影响下湿地水文与生态的相互作用过程以及湿地生态水文模型等3个方面,对国内外相关研究动态和发展趋势进行了总结分析。从中发现,当前全球气候背景下的湿地生态水文学正在从单一湿地生态水文过程为主要对象,发展成为以研究气候-水文-生态三者相互作用机制为主要内容的综合性、交叉性学科。现关于气候变化影响下水文-生态之间的关系多集中于单向作用的研究,特别是水文过程对植被的影响研究较多,缺乏对气候变化影响下湿地水文过程与生态过程相互作用机理的全面认识。气候变化对湿地生态水文的影响机制研究已经成为水文学研究亟待解决的科学问题,而基于物理机制的湿地生态水文模型,逐渐成为预测未来气候变化下湿地生态水文响应的重要工具。

关键词：气候变化湿地生态水文生态水文模型

喀斯特流域分布式水文模型及植被生态水文效应

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水科学进展 2009年第6期20卷 806-811页

作者：张志才陈喜石朋魏玲娜河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

根据喀斯特流域多孔介质与裂隙水流特征,建立了达西流、裂隙渗流与槽蓄汇流演算相结合的混合汇流演算模式,实现了对分布式水文-植被-土壤模型(DHSVM)的改进。利用贵州普定喀斯特生态水文试验站陈旗小流域观测资料,对模型计算的流量过程... 详细信息

根据喀斯特流域多孔介质与裂隙水流特征,建立了达西流、裂隙渗流与槽蓄汇流演算相结合的混合汇流演算模式,实现了对分布式水文-植被-土壤模型(DHSVM)的改进。利用贵州普定喀斯特生态水文试验站陈旗小流域观测资料,对模型计算的流量过程及植被截流、蒸散发及土壤含水率时空分布进行验证。结果表明,模型能较好地模拟喀斯特流域陡涨、陡落的流量过程。同时,模型能模拟出土壤含水率、实际蒸散发与降雨、下垫面岩溶裂隙、植被覆盖的响应关系,对分析中国南方喀斯特地区下垫面变化条件下的生态水文效应具有重要意义。

关键词：喀斯特分布式水文-植被-土壤模型岩溶裂隙水生态水文

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城市化生态水文效应

水科学进展 2012年第4期23卷 569-574页

作者：孙艳伟王文川魏晓妹 POMEROY C A 王富强华北水利水电学院水利学院河南郑州450011 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 Department of Civil&Environmental Engineering University of UtahSalt Lake City 84112USA

研究城市化的生态水文效应对于指导河流的保护与生态修复实践具有重要意义。基于河流径流情势在维持河道生态系统完整性方面的重要性,在分析现有生态水文指标体系的特征及可操作性的基础上,建立了以径流历时曲线、洪峰流量频率超出曲线... 详细信息

研究城市化的生态水文效应对于指导河流的保护与生态修复实践具有重要意义。基于河流径流情势在维持河道生态系统完整性方面的重要性,在分析现有生态水文指标体系的特征及可操作性的基础上,建立了以径流历时曲线、洪峰流量频率超出曲线和T0.5(区域径流超出天然状态下重现期为0.5年的降水所产生的洪峰流量的时间占区域有径流总时间的比例)为代表的生态水文指标体系。利用SWMM(Storm Water Management Model)来模拟不同城市化程度下的降雨径流过程,并利用所建立的生态水文指标体系模拟其生态水文效应。结果表明:城市化程度越高,其时段流量幅度及历时越大,洪峰流量及发生的频率越大,T0.5越小。城市化通过改变径流的大小、历时及频率,改变了水域生态系统完整性与多样性,进而对河道生态系统产生了负面影响。

关键词：城市化径流情势生态水文径流历时曲线洪峰流量

参数敏感性分析在遥感及生态水文模型中的研究进展

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遥感学报 2022年第2期26卷 286-298页

作者：马瀚青张琨马春锋吴小丹王琛郑艺朱高峰袁文平李新中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院青藏高原研究所北京100101 兰州大学资源环境学院兰州730000 中国科学院华南植物园广州510650 中山大学大气科学学院广州510275 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

参数敏感性分析SA(Sensitivity Analysis)是遥感、生态和水文模型不确定性分析UA(Uncertainty Analysis)的重要方法之一。本文梳理了遥感散射/辐射模型,以及遥感驱动的生态、水文模型研究中常用的敏感性分析方法,并总结了各类方法的优... 详细信息

参数敏感性分析SA(Sensitivity Analysis)是遥感、生态和水文模型不确定性分析UA(Uncertainty Analysis)的重要方法之一。本文梳理了遥感散射/辐射模型,以及遥感驱动的生态、水文模型研究中常用的敏感性分析方法,并总结了各类方法的优缺点和适用条件。从识别关键参数、不确定性分析和参数优化3个方面,分析了这些领域中参数敏感性分析研究的进展和存在问题,并介绍了最常用的敏感性分析平台。参数敏感性分析作为模型参数优化的先验知识之一,促进了模型和参数的优化。在不确定性和敏感性矩阵USM(Uncertainty and Sensitivity Matrix)的框架下,结合全局敏感性分析方法开展多阶段遥感反演、参数敏感性的尺度效应、参数敏感性的时空异质性研究更加需要关注。此外,还需要提高敏感性分析的计算效率和模式,来适应未来更加复杂的模型和迅速增长的数据量。

关键词：遥感参数敏感性分析参数优化不确定性分析生态水文

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我国西部高寒山区同位素生态水文研究进展

地球科学 2023年第3期48卷 1156-1178页

作者：李宗省张百娟冯起桂娟张百婷中国科学院西北生态环境资源研究院高寒山区同位素生态水文与国家公园观测研究站/内陆河流域生态水文重点实验室/甘肃省祁连山生态环境研究中心甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

我国西部高寒山区是亚洲水塔,是重要的生态屏障区.随着环境同位素测试技术的发展和相关理论的成熟,稳定同位素技术已成为集示踪、整合和指示等多项功能于一体的技术.本文基于前人的研究结果,对我国西部高寒山区同位素生态水文研究进行... 详细信息

我国西部高寒山区是亚洲水塔,是重要的生态屏障区.随着环境同位素测试技术的发展和相关理论的成熟,稳定同位素技术已成为集示踪、整合和指示等多项功能于一体的技术.本文基于前人的研究结果,对我国西部高寒山区同位素生态水文研究进行了梳理和总结,表明西部高寒山区大气降水线为δD=7.44δ^(18)O+5.23(R^(2)=0.86).降水稳定同位素的温度效应从南向北呈现增加趋势,而降水量效应呈现相反的变化趋势.研究区水汽来源复杂,当温度效应小于0时,水汽来源由西南季风主导;温度效应为0~0.3时,水汽来源由西南季风和西风共同主导;温度效应大于0.3时,水汽来源由西风主导.不同水体受水源补给、环境作用等的影响存在差异性,使得各水体稳定同位素局地蒸发线的斜率大小依次为:河水>冰雪融水>地下水.西部高寒山区降水中δ^(18)O海拔效应为-1.3‰/100m,河水δ^(18)O海拔效应为-0.17‰/100m.研究区植被水分来源主要是土壤水,对水分的利用率与植被类型及区域环境密切相关.水汽再循环已成为区域降水水汽来源的重要组成部分.然而,随着生态文明建设这一国家重大战略的纵深推进,作为国家重要生态屏障的西部高寒山区,变化环境下生态水文过程正在发生深刻而又剧烈的改变,已对区域水资源安全、生态安全和可持续发展带来极大挑战,为寒区同位素生态水文学的发展提供了广阔舞台,未来亟需从观测、采样、模型和理论4个方面全面创新.

关键词：高寒山区稳定同位素环境效应生态水文环境保护

三峡水库对下游重要鱼类产卵期生态水文情势影响研究

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水力发电学报 2011年第3期30卷 22-26,38页

作者：郭文献王鸿翔徐建新夏自强华北水利水电学院郑州450011 河海大学水文水资源学院南京210098

三峡水库蓄水,改变了河流天然水流情势,同时也导致了水库下游鱼类产卵繁殖条件的变化。以长江中华鲟和四大家鱼为研究对象,采用水库下游宜昌水文站实测流量、水位、水温和泥沙资料,定量分析了三峡水库蓄水前后中华鲟和四大家鱼产卵期的... 详细信息

三峡水库蓄水,改变了河流天然水流情势,同时也导致了水库下游鱼类产卵繁殖条件的变化。以长江中华鲟和四大家鱼为研究对象,采用水库下游宜昌水文站实测流量、水位、水温和泥沙资料,定量分析了三峡水库蓄水前后中华鲟和四大家鱼产卵期的生态水文情势变化情况。分析结果表明,中华鲟产卵繁殖期的10月和11月多年平均流量分别减少了24.7%和24%,多年平均含沙量分别下降了94%和97%,而水温则略有上升;四大家鱼产卵繁殖高峰期的5月和6月多年平均流量分别减少了4.1%和10.6%,多年平均含沙量下降了95%,水温略有降低;此外,三峡水库蓄水使得中华鲟和四大家鱼产卵时间平均推迟10天左右,产卵规模也大幅降低。该研究可为开展三峡水库下游重要鱼类保护提供参考。

关键词：三峡水库生态水文中华鲟四大家鱼

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黄河生态水文评估指标体系构建及案例研究

水利学报 2012年第6期43卷 675-683页

作者：张洪波黄强彭少明张双虎长安大学环境科学与工程学院陕西西安710054 西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710048 黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003 中国水利水电科学研究院北京100038

在总结、分析国内外相关研究成果的基础上,结合黄河生态水文特点,提出其指标体系构建原则,借助Pearson相关分析法提取并确定了可表征黄河河流生态水文情势的50个指标,构建了黄河生态水文评估指标体系,并将该指标体系应用于黄河干流兰州... 详细信息

在总结、分析国内外相关研究成果的基础上,结合黄河生态水文特点,提出其指标体系构建原则,借助Pearson相关分析法提取并确定了可表征黄河河流生态水文情势的50个指标,构建了黄河生态水文评估指标体系,并将该指标体系应用于黄河干流兰州断面的生态水文评估。实例研究采用变化范围法进行评价计算,结果表明,兰州断面的整体水文改变度为0.722,即发生高度改变。其中1、2、8、9月平均流量、逆转次数、高流量延时、枯季最大流量、丰季最大流量发生时间、大小洪水次数、涨水次数与延时等指标改变强烈,将对黄河兰州段的水沙关系、生物种群数量、幼苗比例、栖息地环境以及滩区、湿地、洪泛区的植被与动物种类产生较大影响。与水文变化指标体系进行对比,发现两者评估结果基本一致,表明本文方法在实际应用中是可行的。同时,微观结果表明,本文方法相对水文变化指标体系更细致、更全面、更准确,可较好地反映黄河生态水文态势。

关键词：生态水文指标体系黄河变化范围法

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生态水文过程研究进展

生态学报 2003年第3期23卷 580-587页

作者：黄奕龙傅伯杰陈利顶中国科学院生态环境研究中心系统生态重点实验室北京100085

生态水文学是研究生态格局和生态过程变化水文学机制的科学。它的一个重要研究方向是在不同时空尺度上和一系列环境条件下探讨生态水文过程。生态水文过程是指水文过程与生物动力过程之间的功能关系 ,它包括生态水文物理过程、生态水文... 详细信息

生态水文学是研究生态格局和生态过程变化水文学机制的科学。它的一个重要研究方向是在不同时空尺度上和一系列环境条件下探讨生态水文过程。生态水文过程是指水文过程与生物动力过程之间的功能关系 ,它包括生态水文物理过程、生态水文化学过程及其生态效应。在探讨以上基本概念和总结生态水文过程研究特点的基础上 ,着重探讨生态水文物理过程、生态水文化学过程及其生态效应等生态水文过程核心内容的研究进展 ,并简要分析了生态水文过程研究中存在的主要问题和未来的研究热点。

关键词：生态水文生态格局生态过程生态水文过程