理论教育 河流生态需水理论与应用中的重要水文要素

河流生态需水理论与应用中的重要水文要素

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于河流生态需水与水文特征有着密切的关系,所以,反映河流生态需水的重要水文要素应来源于上述主要的水文指标。生态需水是为了保证河流生态系统的结构与稳定,因此,应在上述主要水文指标中选择与生态联系较大的、能够提供潜在生态信息的指标,作为生态需水的关键水文要素。在实际的研究当中,应按照上述原则进行河流生态需水水文要素的选择。表3.1河流生态需水的水文要素及其特征

河流生态需水理论与应用中的重要水文要素

(1)水文指标。河流生态需水研究的一个重要问题就是如何选取水文指标。目前,国际上描述河流水文条件的指标大约有171 个;能够反映一条河流水文基本特点的、比较重要的指标大约有38 个[81]。这些指数中包括以下几个方面。

1)与流量状况总体趋势密切相关的指数:平均日流量;平均的、最小的和最高的月流量;低流量;最小的和最大流量的持续时间等。

2)描述流体多样性成分的指数:日流量、月流量、年流量以及低流量、低流量和高流量在频率上的变化、低流量和高流量在持续时间上的变化、流量变化的速度等。

3)其他比较重要的指数包括:每年流量的变化,高峰期的流体的峰值,洪水频率,低的超标流量以及高的流体持续时间等。

目前,河流生态需水研究中涉及到的水文指标有:年径流量、月径流量、日流量等。究竟应该采用什么样的水文要素来表征生态需水,目前国内外还没有统一的认识,而在实际的研究过程中经常涉及到水文要素。由于河流生态需水与水文特征有着密切的关系,所以,反映河流生态需水的重要水文要素应来源于上述主要的水文指标。生态需水是为了保证河流生态系统的结构与稳定,因此,应在上述主要水文指标中选择与生态联系较大的、能够提供潜在生态信息的指标,作为生态需水的关键水文要素。

(2)选择水文指标的原则。考虑到河流生态需水的特点,在选择生态需水的水文指标时,应遵循以下几条原则:

1)重视生态特征。生态需水水文要素的选择必须要考虑到流量的变化是和生态联系在一起的特性,例如,影响河流的生态过程的水文要素,如低流量、高流量等。

2)重视流量过程及持续时间。指标的选取必须与流量过程有关,因为流量过程对生态健康来说十分重要。如年内12 个月的流量过程,某些季节如鱼类产卵期的流量过程等。持续时间也是需要考虑的内容。特别是对于河滨湿地,洪水的持续时间、洪水的演进与消退过程等,对于维持河滨湿地十分重要。(www.daowen.com)

3)时间变化性。应考虑流量的季节变化、径流的时间分布等特点。河流的高流量洪水的波动和流量状况变动的速率等均是比较适用的指数。在自然情况下,河道存在低流量期和无流量期。

4)日流量。在所有的溪流类型中,日流量的偏态是最起主导作用的一个指数,通过对水坝以下不规则的放水所造成的鱼群聚集反应的研究说明,在生物繁殖的季节,日流量的变化对成熟的物种或者爬行的物种都特别重要。

5)一些特殊需求。对于多泥沙河流,还需要涉及输沙率、输沙用水等指标。

在实际的研究当中,应按照上述原则进行河流生态需水水文要素的选择。本书参照RVI方法的水文参数,提出包括流量大小、发生时间、频率、持续时间和变化率等5 个方面的指标,作为描述河流生态需水的水文要素(见表3.1)。

表3.1 河流生态需水的水文要素及其特征

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