【摘 要】
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生态流量是维持河道生态功能、维系河流水生态健康的有力保障。本文以水资源开发程度不同的大夏河、西大河干流流域为典型研究区域,采用集对分析法、IPTA法、极点对称模态分解法分析径流空间变化特征、时间变化趋势及突变点基础上,利用水文学方法、生态水力学法等计算大夏河干流生态基流、敏感期生态流量、河流自净流量,综合分析确定控制断面生态流量、预警值与生态调度方案。基于MIKE21软件模拟西大河渠首下泄流量变化
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生态流量是维持河道生态功能、维系河流水生态健康的有力保障。本文以水资源开发程度不同的大夏河、西大河干流流域为典型研究区域,采用集对分析法、IPTA法、极点对称模态分解法分析径流空间变化特征、时间变化趋势及突变点基础上,利用水文学方法、生态水力学法等计算大夏河干流生态基流、敏感期生态流量、河流自净流量,综合分析确定控制断面生态流量、预警值与生态调度方案。基于MIKE21软件模拟西大河渠首下泄流量变化过程,计算生态基流、敏感期生态流量阈值;同时构建西大河水库供水区生态调度模型,应用非支配排序遗传算法计算规划水平年2025年不同频率来水条件、最优发展用水情景下西大河水库生态调度过程,提出适宜西大河阶段性生态修复目的的合理生态水量目标值。主要研究结论如下:（1）大夏河、西大河干流径流量年内分配不均,年际变化较大。大夏河干流夏河、双城、折桥站集对联系数均大于0.6,年径流量空间变化上存在同步性。夏河、双城、折桥站月径流量最大趋势长度分别为0.2483×10~8 m~3、0.6702×10~8m~3、0.8058×10~8 m~3,月径流量变化最大值出现在10月、11月;西大河水库站月径流量最大趋势长度为0.1393×10~8 m~3,月径流量变化最大值出现在9月、10月。大夏河年径流量在1967年、1973年发生突变,西大河年径流量在1964年、1974年发生突变。（2）依据Qp法、生态水力学法、改进的PHABSIM法计算的生态基流、敏感期生态流量、河流自净流量外包线,确定大夏河夏河、双城、折桥断面基本生态流量为2.28～5.00 m~3/s、6.42～8.60 m~3/s、8.29～9.84 m~3/s。断面生态流量盈余状况分析表明,大夏河夏河断面1992～2008年有76个月出现生态流量赤字,最大生态流量赤字3.09 m~3/s;双城断面在1973～2016年有34个月存在生态流量赤字,最大生态流量赤字为5.90 m~3/s,双城断面生态流量状况较好;折桥断面1992～2003年有41个月出现生态流量赤字,其中最大生态流量赤字为8.38m~3/s。2010～2019年夏河断面、折桥断面生态流量日满足程度为59.73%～96.99%、80.27%～100%,相比2000～2009年日满足程度有较为明显提高,河流生态流量得到较好保障。（3）西大河渠首至新庄子断面下泄流量2.77 m~3/s时河道形成连续水面,下泄流量3.92 m~3/s时满足河道水生生物需水要求;由此确定西大河渠首断面生态基流、敏感期生态流量阈值为2.77 m~3/s、3.92 m~3/s。（4）规划水平年2025年在保证生态流量条件下,西大河水库供水区现状发展、发展优先、生态优先、均衡发展用水情景下均存在不同程度缺水。以均衡发展情景用水方案为生态调度方案,P=10%、P=50%、P=75%、P=95%来水条件下,西大河渠首断面分别下泄水量6526×10~4 m~3、1168×10~4 m~3、844×10~4 m~3、595×10~4 m~3,作为适宜西大河阶段性生态修复目的所需生态水量。
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