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生态流量计算

  溪流潺潺、水质清洁、人水和谐是社会经济可持续发展的基础。但半个世纪以来,我国社会经济高速发展,忽略了对生态的保护,产生的严重后果是河流水量短缺、水质恶化、生物多样性降低、生态破坏严重、黑臭水体增多。国务院“水十条”(国发【2015】17号)提出了控源截污、生态修复、科学确定生态流量、整治黑臭水体、加强河湖水生态保护、提高水生生物多样性等多项目标。控源截污、水量调度,保障水生生物多水量、水质的需求,科学确定生态流量是实现国务院“水十条”上述目标的基础。进行有效的河流生态恢复,生态流量保障是基础。前人的生态流量估算方法多基于自然河流,对水文、生态等监测资料要求过高,难以正确反映生态系统对水量、水质综合需求,在生态水文资料缺乏地区无法应用,成为区域生态恢复的瓶颈。为此,申请人耦合低空无人机与地面水生态调查的鱼类数据,利用无人机生成缺资料地区难获取的数据河流大断面数据,耦合了水环境容量与河流生物对污染物的耐受能力,提出了一种方便、快捷确定生态流量的方法,方法中包含的径流调节系数、污染控制系数简单易用,可方便基层河流管理人员调度河流水量、控源截污,保障河流生物对水量、水质的需求,消灭黑臭水体,逐步修复受损的水生态系统。

  该生态流量计算系统考虑了水生物不同生命周期内关键水生物对水量、水动力因子的需求,能从水量平衡、水沙平衡、水盐平衡及生态系统完整性和健康层面综合计算生态流量。可基于低空无人机与地面水生态调查资料展开计算,尤其适于人类活动影响剧烈、生态水文资料不足的地区,突破了传统方法对资料要求高、难反映生态系统对水量、水质综合需求的瓶颈,为缺资料地区生态流量的计算与水生态保护与修复提供了一条全新的路子。

  

   

  

  

  【成果分享】

[1] 刘昌明,门宝辉,赵长森. 生态需水及其与流速因素的相互作用[J]. 水科学进展, 2020, 网络首发.

[2] Zhao, C., Yang, S., Liu, J., Liu, C., Hao, F., Wang, Z., Zhang, H., Song, J., Mitrovic, S.M. and Lim, R.P. (2018). Linking fish tolerance to water quality criteria for the assessment of environmental flows: A practical method for streamflow regulation and pollution control. Water Research, 141: 96-108. (DOI: 10.1016/j.watres.2018.05.025)

[3] Zhao, C.S., Yang, S.T., Sun, Y., Zhang, H.T., Sun, C.L., Xu, T.R., Lim, R.P. and Mitrovic, S.M. (2018). Estimating river accommodation capacity for organic pollutants in data-scarce areas. Journal of Hydrology. 564: 442-451. (DOI: 10.1016/j.jhydrol.2018.07.022)

[4] Zhao, C.S., Zhang, C.B., Yang, S.T., Liu, C.M., Xiang, H., Sun, Y., Yang, Z.Y., Zhang, Y., Yu, X.Y., Shao, N.F. & Yu, Q. (2017). Calculating e-flow using UAV and ground monitoring.Journal of Hydrology, 552: 351–365. (DOI: 10.1016/j.jhydrol.2017.06.047)

[5] Zhao, C.S., Yang, S.T., Zhang, H.T., Liu, C.M., Sun, Y., Yang, Z.L., Zhang, Y., Dong, B.E., & Lim, R.P. (2017). Coupling Habitat Suitability and Ecosystem Health with AEHRA to Estimate E-flows under Intensive Human Activities. Journal of Hydrology, 551: 470–483. (DOI: 10.1016/j.jhydrol.2017.05.047)

[6] Liu, C.M., Zhao, C.S.*, Xia, J., Sun, C.L., Wang, R., &Liu, T. (2011). An Instream Ecological Flow Method for Data-scarce Regulated Rivers. Journal of Hydrology, 398: 17-25. (DOI: 10.1016/j.jhydrol.2010.11.026)

[7] Zhao, C., Pan, T., Dou, T., Liu, J., Liu, C., Ge, Y., Zhang, Y., Yu, X., Mitrovic, S. and Lim, R., 2019. Making global river ecosystem health assessments objective, quantitative and comparable. Science of The Total Environment. 667: 500-510. (DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.379)

[8] 张远,赵长森*,杨胜天,张惠潼,相华,孙影,杨增丽,董宝恩,刘德虎,张纯斌,于心怡.基于Ecopath的小清河河流生态系统关键功能组分析[J].南水北调与水利科技,2017,15(06):66-73.

[9] 张远,赵长森*,杨胜天,刘昌明,张惠潼,相华,孙影,杨增丽,董宝恩,刘德虎,张纯斌,于心怡.耦合多物种生态流速的生态需水计算方法[J].北京师范大学学报(自然科学版),2017,53(03):337-343.