海河流域河流生態(tài)需水計算

1、第三章海河流域河流生態(tài)需水計算3.1海河流域河流生態(tài)徑流變化規(guī)律分析海河流域河流生態(tài)徑流變化規(guī)律分析3.1.1水文情勢與河流生態(tài)徑流的耦合水文情勢與河流生態(tài)徑流的耦合由于河道內(nèi)流量的減少，導致泥沙淤積，引起河床形態(tài)變化，致使河道萎縮，河床抬高，河口退后，并使得沿河的生態(tài)和經(jīng)濟受到嚴重的負面影響。河流缺水使得沿河的洼地、濕地、植被等嚴重缺水，甚至生活用水都面臨危機。河流基本的生態(tài)需水能夠維持河流起碼的生存功能，為維護和修復河流的生態(tài)功能提

2、供一些依據(jù)。河流的天然情勢是形成和維持水生和岸邊生物賴以生存的河道內(nèi)和泛洪平原棲息地條件的主要因素。河流情勢的五個關鍵組成部分，即各水文要素的量值、頻率、發(fā)生時間、歷時和變化率，控制著河道內(nèi)、外的物質(zhì)和能量交換，也影響著水生生物群落間的相互作用，同時一些水文現(xiàn)象發(fā)生時間的規(guī)律性是許多水生生物和岸邊生物生存的必要條件。例如，洪水出現(xiàn)時間和歷時的變化，消除了在自然狀態(tài)下，洪水對魚類的產(chǎn)卵和遷徙的提示作用，或者大大減少了魚類進入繁殖區(qū)的機率。

3、某些岸邊植物具有對較持久洪水的耐受性，以及某些水生無脊椎動物和魚類具有對較持久枯季流量的耐受性使得這些物種在適宜的生境中長期生存繁衍，避免了一些外來物種的侵襲。因此，自然狀態(tài)下河流的季節(jié)性變化可以有效的抑制那些產(chǎn)卵和孵化必須依賴于流量變化的外來物種的入侵。河流流量的變化速率影響物種的持久性和共生性。對于那些容易暴發(fā)洪水的河流，由于流量在短時間內(nèi)增加迅猛，使得那些缺乏適應能力的外來物種沿水流沖到下游地區(qū)。人類對自然水文過程的改變擾亂河流系

4、統(tǒng)中水流運動與沉積物運動的動態(tài)平衡，從而改變了決定水生及岸邊生物棲息地類型的地貌特征。目前針對河流生態(tài)的研究表明，魚類及其他水生生物所需的棲息地特征是不可能僅通過維持河流最小流量得以實現(xiàn)的。具有一定變化范圍的流量是沖刷和養(yǎng)護礫石河床、從泛洪平原向河道內(nèi)輸遞營養(yǎng)物質(zhì)、為岸邊濕地提供通道等的重要動力。另外，僅僅將注意力集中在一種或幾種物種的需水量特征方面，未能考慮到某些有益于整個生態(tài)系統(tǒng)的外在因素可能對某些物種的生存繁衍具有負面影響，而有益

5、于某一物種生存繁衍的外在因素又可能制約著整個生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮。對自然變化系統(tǒng)的長期研究表明，有些物種在豐水年表現(xiàn)出旺盛的生命力，表31水文變化指數(shù)表IHA指標水文參數(shù)（32個）對生態(tài)系統(tǒng)的影響水生生物氣息可能性水濱植物供水可得性水資源的可獲性野生生物飲水易獲性月平均水量變化各月平均流量影響水溫與溶解氧生物體競爭與忍耐的平衡年均1日、3日、7日、30日、90日最小最大流量創(chuàng)造植物散布的條件河渠地形塑造與棲息地物理條件培養(yǎng)植物土壤含水緊張

6、野生生物脫水水緊張持續(xù)期年均極值變化年最小7日流量年均值流量植物群落分布年最大流量出現(xiàn)日期對生物體壓力的預測與規(guī)避極端水文現(xiàn)象出現(xiàn)時間年最小流量出現(xiàn)日期遷徙魚產(chǎn)卵信號年出現(xiàn)高流量脈沖事件的次數(shù)對植物產(chǎn)生土壤濕度壓迫的頻率年出現(xiàn)低流量脈沖事件的次數(shù)對植物產(chǎn)生厭氧壓迫的頻率和歷時年高流量脈沖事件歷時洪泛平原作為生物棲息地的有效性脈沖流量的頻率與歷時年低流量脈沖事件歷時營養(yǎng)及有機物在河道和洪泛平原間的交換日流量平均增長率對植物產(chǎn)生的干旱壓力日

7、流量平均降低率營養(yǎng)物質(zhì)在洪泛平原的截留流量變化的出現(xiàn)頻率與變化率流量過程轉折點的數(shù)量此32個IHA對河川水域生態(tài)環(huán)境的影響各不相同，例如極端流量如洪水對河相的變化及棲地的形成有極大的影響，河道與洪水平原間營養(yǎng)源的交換則有賴高低流量的變化頻率及延時，水域生物的生命周期與年極端流量發(fā)生的日期有密切的關系等。3.1.3RVA法評估水文指數(shù)改變度法評估水文指數(shù)改變度RVA需先以詳細的流量紀錄來評估未受水利設施影響前之河川流量自然變化狀態(tài)，Ric

8、hter等(1996)建議以日流量紀錄為基礎，以未受水利設施影響前之流量自然變化狀態(tài)為基準，評估受水利設施影響后之流量紀錄，以了解受影響的改變程度。而認定水文改變指標受影響的標準需以生態(tài)方面受影響的數(shù)據(jù)為依據(jù)，但若缺乏此方面的資料，Richter等(1997)建議以各指標之平均值加減ㄧ標準偏差、或各指標發(fā)生機率75%及25%之值(Richter等，1998)作為各個指標之上下限，稱為RVA標的(RVAtargets)。水利設施興建后受影