基流计算方法的进展与应用.pdf

Vol-38No．4 水文地质工程地质 第38卷第4期 Jul．2011 HYDROGEOLOGYENGINEERlNGGEOLOGY 2011年7月 基流计算方法的进展与应用 钱开铸，吕京京，陈 婷，梁四海，万 力 (中国地质大学(北京)水资源与环境学院，北京100083) 摘要：基流是由地下水补给河流的基本径流，被视为具有维持生态系统稳定功能的河道基本径流，其水量的准确计算在 河流断流、湖泊萎缩和植被退化等一系列生态环境问题的研究中具有重要意义。本文阐述了基流的定义与研究意义，归 纳评价了基流计算方法的类型、适用范围和优先发展方向。其中计算方法可分为图解法、数值模拟法、水文模型法、物理 化学法及数学物理法等五类方法。在此基础上．还着重总结了基流研究在模型校验、水资源利用、生态需水量、河流输沙 量和河流自净力等方面的应用。该研究将在如何合理估算基流量及相关领域中具有重要的参考价值。 关键词：基流；基流计算方法；基流的应用；生态需水量 中图分类号：P642．2 文献标识码：A 文章编号：1000·3665(20116 基流是地下水补给河道径流的基本水流，是河道 各方法的适用范围，并首次归纳了基流计算结果应用 径流最主要的补给来源，基流量的大小受到流域特征 的领域。该研究将利于合理计算基流量及基流在相关 与季节性水文地质条件变化的影响。由于各研究区水 领域的应用。 文地质条件及基流产流过程的差异，学者们针对基流 1 基流定义及特征 量的计算提出了诸多方法。根据各方法原理的差异， 可归纳为图解法、数值模拟法、水文模型法、物理化学 自基流概念提出以来，对其产流过程的认识仍存 法及数学物理法等五类主要方法，各类基流计算方法 在差异，基流至今没有统一的定义(图1)。学者 均存在一定的适用范围。 们心。1认为基流有可能是来源于地下水、洪流退水、降 在基流研究过程中，部分学者将河道基本流量简 水或是其他延迟水源(壤中流、潜水径流或融水)。基 称为基流。此名称与地下水向河道排泄的基本流量略 流与河道径流在流量、波峰和周期存在差异，前者主要 有不同。前者是维持河道一定流量的基本流量，与基 表现为削减性、平滑性、稳定性和滞后性(延迟性)。 流关系密切。通常情况下，将二者视为相同。基本流 对基流定义、产流过程和特征的正确认识有利于合理 量被视为是维持流域生态功能的基本水量¨。，在研究 地计算基流量和科学地应用基流研究的结果。 地表水水资源量、河道输沙量、生态需水量与河流自净 2基流计算方法分类 能力时，基本流量包含了基流量与人工调节的水量。 此外，基流量的计算还在地下水动态监测、水电站建设 由于各研究区水文地质条件及基流产流过程的差 及河水盐度预测等方面都有广泛应用。 异，针对基流量的计算提出了诸多方法。根据基流计 至今，所提出的基流计算方法多数尚缺乏普适性， 算方法的原理，可分为图解法、数值模拟法、水文模型 且对各计算结果应用领域的归纳不明确。本文总结了 法、物理化学法及数学物理法等五类方法(图2)。图 各基流计算方法的原理，划分了各方法的种类，评述了 解法主要根据工作经验对河川径流过程线进行几何剖 分，主要包括直线平割法与直线斜割法等。考虑到图 收稿日期：2010-08．12；修订日期：2010·12-29 鳃法的简略性和主观性，部分学者结合计算机技术与 基