梯级水库运行对黄河上游水文条件的累积影响.pdfVIP

第39卷第2期 河海大学学报(自然科学版) V01．39No．2 ofHohaj Mar．20ll 2011年3月 Journal Sciences) University(Natural BOI：10．3876／j．issn．1000-1980．2011．02．004 梯级水库运行对黄河上游水文条件的累积影响 张洪波1，黄 强2，张双虎3 (1．长安大学环境科学与工程学院，陕西西安710054； 2．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； 3．中国水利水电科学研究院水资源研究所，北京100038) 摘要：采用水文变异法(RVA)对梯级水库运行引发的在时间和空间上水文条件的累积变异特性进 行定量化研究．研究结果显示：在时间累积层面，有龙梯级水库运行较无龙梯级水库运行指标改变 更为强烈，其中56％的指标加剧恶化，且主要集中在极值指标与高流量参数方面；而在空间累积层 面，沿梯级水库累积方向，改变程度整体呈减小趋势，指标体系中3，12m平均流量，最小3，30，90d 流量，最大l，7d流量，基流以及逆转次数等指标发生严重变异，且对水库空间累积不敏感．下游综 合利用水库对上游水库产生的变异状态有修复作用，即趋于有利；而以发电为主的水库对下游水文 条件的影响表现为有限趋弊． 关键词：梯级水库；水文条件；累积影响；水文变异法；黄河上游 文献标志码：A 文章编号：1000-1980(2011)02—0137—06 中图分类号：TV697；Q178 累积效应或累积影响的概念起源于环境影响评价领域，主要用于反映当一种活动影响将过去、现在以及 将来可预见的活动的影响叠加时，因累积效应对环境造成的影响…．累积效应在流域开发活动方面的相关研 究最早开展于美国和加拿大，取得了一些有代表性的研究成果(如CEA等)，并形成了定性与定量分析结合、 微观与宏观结合、过程与状态结合的特点，在世界范围内被广泛应用．梯级水电开发是流域开发的主要内容， 也是改变河流原有生态环境格局的关键因素．国内学者在此方面做了许多研究工作u引，但采用的方法多侧 重主观因素或集中于对大坝的关注，在定量化研究和梯级水库群累积效应方面研究相对薄弱[3-4J．本文以与 of 生态环境系统演变有着紧密联系的河流水文条件作为研究对象，通过水文变异法(rangevariability 能引发的生态环境问题． 1研究方法 RVA以天然的、与生态相关的流量特征的统计分析为基础，从量、时间、频率、延时和变化率5个方面的 水文特征对河流进行描述，通过对比不同时间的河流水文条件，反映河流受水利工程建设及运行的影响程 of alteration，IHA)来表征． 度【5]．其中水文特征一般采用水文改变指标(indicatorshydrologic 1．1水文改变指标 水文改变指标主要以水文条件的量、时间、频率、延时和变化率5种基本特征为基础，根据其统计特征划 分为5组，32个指标(表1)．其中流量平均减少率、增加率指相邻2日流量间的平均减少率及增加率；逆转次 数指河流日流量由增加变成减少或由减少变成增加的次数．IHA表征的月流量状况、极端水文现象的大小与 历时、极端水文现象的出现时间、脉动流量的频率与历时、流量变化的出现频率与变化率等特征参数，与河流 生态系统密切相关悟7|．由于IHA具有蕴含生态信息、易采集、表征性强、多参数等特点，常用来评价水文系 统变化的程度及其对生态系统的影响，尤其适用于受人类活动影响的河流． 收稿日期：2010—03—26 基金项目：国家自然科学基金；中央高校基本科研业务费专项资金(CⅢ珈09Jc052) 作者简介：张洪波(1979～