考虑水文变异的黄河干流河道内生态需水研究.pdfVIP

第66卷第l期 地理学报 、，01．66．No．1 GEOGRAPHICASINICA Jan．，2011 2011年1月 ACTA 考虑水文变异的黄河干流河道内生态需水研究 李剑锋，张强，陈晓宏，江涛 (中山大学水资源与环境系；中山大学华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室，广州510275) 摘要：气候变化及人类活动导致水文变异，变异前后样本总体分布显著不同，即改变了当地生态 U检验)分析水文变 系统的水文状况，打破牛态平衡。本文使用滑动秩和检验(Mann—Whimey 异，并对水文变异成因做了系统的分析。在此基础上。对变异前各月平均流量序列用线性矩法 推求GEV分布参数，求出概率密度最大流量，并将其视为相应月河道内生态流量。本文用该法 计算黄河十流7站各月河道内生态流量，即得河道内生态需水情况。分析表明，考虑水文变异的 河道内牛态需水计算方法是町行的；水文变异后，黄河流域-l二流各水文站满足生态需水的频率 大大降低，汛期降低幅度比非汛期大；黄河生态系统水环境恶化的主要原因足人类活动。 关键词：河道内生态需水；水文变异；Mann—WhitneyU检验；黄河 1前言 当前以气温上升为主要特征的气候变化加剧了水循环，从而极大地改变了降水以及地 表水资源量的时空分布“之，，加上日益加剧的人类活动对地表水文过程的影响，地表水文过程 在气候变化与人类活动双鼋影响下发生了显著变异pd】，改变了地表径流过程原有的属性，使 流域生态系统受到了严重影响，同时，也使基于流域的水资源管理面临前所未有的挑战。 国内在河道内生态需水研究方面取得了大量的研究成果。从大的方面看，河道内生态 需水主要包括■个方面：河道基本生态环境需水、输沙需水量和人海水量吲。相对应的研究 主要集中在河道基本生态环境需水。在生态需水量的界定方面目前尚无统一的概念。李丽 娟等p，以河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流的基本生态环境需水。崔保山 等18-91认为湿地生态环境需水是关键保护物种正常年份的栖息、繁殖范围内的正常水量，可通 过水面面积百分比和水深要素计算栖息地需水量。宋兰兰等uoJ根据生物种群和环境因子之 间的关系，通过筛选乇要水文指数计算生态环境需水。严登华等[111则从生态系统水分平衡 和生物水分生理的角度提出了区域生态需水的风险管理方案。 国外关于河流生态环境需水量的研究根据其机理可分为历史流量法、水力学法和栖息 地法等。其中历史流量法根据观测资料估计河流的流量范围，此法使用简单，因而得到广泛 应用。Don 同等级的河流生态环境需水量。7Q10法㈣采用90％保证率最枯连续7d平均水量作为设计 值。水力学法主要有R2CROSS法和湿周、法【“】，该方法主要由河流几何形态决定的水深、河 收稿日期：2010．04—02；修订日期：2010．10．1l NaturalScience of for TeachersoftheSunYat-sen FoundationChina，NoProgramYoung Outstanding NammlScience for University,No．2009—37000一1132381：GuangdongFoundation，No．4203384；KeyProject NationalNaturalScienceFoundationof China，No 通讯作者：张强(1974．)，男，山东沂水人，博士，教授，博L牛导师，主要从事流域气象水文学研究、旱涝灾害机理、流域地 表水文过程及其对气候变化的响应机制与机理以