地理科学 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (8): 1013-1019.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.08.1013
收稿日期:
2011-04-01
修回日期:
2011-06-12
出版日期:
2012-08-20
发布日期:
2012-02-25
作者简介:
作者简介:胡巍巍(1970-),男,安徽怀宁人,博士,副教授,主要研究方向为河流生态系统。E-mail:
基金资助:
Received:
2011-04-01
Revised:
2011-06-12
Online:
2012-08-20
Published:
2012-02-25
摘要:
淮河流域建设了许多闸坝,为揭示如此密集的闸坝对河流自然水文情势的影响,选取比较典型的淮河干流上的蚌埠闸作为控制节点,用成熟的IHA法和RVA法,研究蚌埠闸及其上游闸坝对水文情势的影响程度,同时通过蚌埠水文站水文情势变化的估算来分析闸坝对淮河河流生态水文条件的影响。结果显示,这些闸坝对河流水文情势的影响强烈,特别是在枯水季节。由此得出的淮河蚌埠段生态水文目标可为蚌埠闸开展生态系统管理、生态修复以及进行生态调控提供理论支持。
中图分类号:
胡巍巍. 蚌埠闸及上游闸坝对淮河自然水文情势的影响[J]. 地理科学, 2012, 32(8): 1013-1019.
Wei-wei HU. The Influence on the Natural Hydrologic Regimes of the Huaihe River Dams by Bengbu Sluice and Its Upstream Dams[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2012, 32(8): 1013-1019.
表1
IHA法水文指标及其生态影响"
IHA指标 | 水文特征 | 水文参数 | 生态影响 |
---|---|---|---|
1.月平均水量 变化 | 幅度、时间 | 各月平均流量 | 水生生物栖息可能性 |
植物土壤水分可得性 | |||
陆地动物水资源可得性 | |||
哺乳动物食物、庇护所可得性 | |||
陆地动物供水可靠性 | |||
肉食动物巢穴、通道 | |||
影响水温,溶解氧水平,水体光合作用 | |||
2.年均极值 变化 | 幅度、 持续期 | 年均1 d、3 d、7 d、30 d、90 d 最小流量 年均1 d、3 d、7 d、30 d、90 d 最大流量 年均断流天数 | 生物体竞争与忍耐的平衡 |
创造植物散布的地点 | |||
通过生物与非生物因素构建水生生态系统 | |||
构建河道地形与物理生境条件 | |||
植物土壤水分压力 | |||
动物脱水 | |||
植物缺氧压力 | |||
河道与洪泛平原之间的营养物质交换 | |||
紧迫条件持续时间,如水中的低溶解氧和高浓度的化学物质 | |||
湖泊、池塘、洪泛平原的植物群落分布 | |||
高流量持续时间对污染物消解,河道沉积物中产卵床的通风起作用 | |||
3.年极值出现 时间 | 时间 | 年最大流量出现日期(罗马日) 年最小流量出现日期(罗马日) | 相容性与生物生活周期 |
生物外界压力的可预见性/规避性 | |||
在繁殖期间或躲避天敌时特殊生境的可达性 | |||
洄游鱼类产卵信号 | |||
生物生活史对策进化,行为机制 | |||
4.高低流量频率 及持续时间 | 幅度、频率、 持续时间 | 年均低流量谷底数 年均低流量持续时间(d) 年均高流量洪峰数 年均高流量持续时间(d) | 植物土壤水分压力的频率和大小 |
植物缺氧压力的频率和持续时间 | |||
水生生物洪泛平原生境的可得性 | |||
河流与洪泛平原之间营养物质和有机质的交换 | |||
土壤矿物质可得性 | |||
水禽觅食、休息、繁殖场所的可达性 | |||
高流量影响河床物质的运输,河道沉积物结构和底层扰动 | |||
5.水流条件变化 速率与频率 | 频率、 变化率 | 上升速率: 连续日流量较均值 偏大的日均数 下降速率: 连续日流量较均值 偏小的日均数 流量年内上升次数 流量年内上升次数 | 植物干旱压力 |
在沙洲、洪泛平原上诱捕生物 | |||
低活动性的水滨生物的干旱压力 |
表2
生态水文指标变化"
IHA 指标 | 水文参数 | 1959年前 年均值 | 波动范围 | 生态水文目标 | 1959年后年均值 | 均值差 及比例(%) | 背离率(%) (程度) | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最小值 | 最大值 | 下限 | 上限 | ||||||
月平均流量变化(m3/s) | 1月 | 289.8 | 34.0 | 1560 | 156.0 | 334.0 | 224.8 | -65/-22.4 | -15.1(L) |
2月 | 427.2 | 38.6 | 1636 | 158.0 | 571.5 | 217.5 | -209.7/-49.1 | -15.9(L) | |
3月 | 495.7 | 49.1 | 1950 | 165.0 | 742.5 | 253.4 | -242.3/-48.9 | -26.9(L) | |
4月 | 650.0 | 48.2 | 2110 | 235.0 | 831.0 | 431.1 | -218.9/-33.7 | -21.5(L) | |
5月 | 660.0 | 44.4 | 2360 | 232.0 | 1040.0 | 746.1 | 86.1/13 | -25.1(L) | |
6月 | 688.2 | 7.80 | 6710 | 192.0 | 786.0 | 776.8 | 88.6/12.9 | -55.6(M) | |
7月 | 1962.8 | 126 | 10300 | 639.0 | 2402.0 | 2023.2 | 60.4/3.1 | -24.0(L) | |
8月 | 2378.2 | 131 | 11600 | 807.8 | 2907.5 | 2230.1 | -148.1/-6.2 | -22.2(L) | |
9月 | 1391.2 | 71.7 | 5400 | 391.0 | 2020.0 | 1712.5 | 321.3/23.1 | -3.0(L) | |
10月 | 594.6 | 20.6 | 3460 | 152.8 | 873.5 | 1227.2 | 632.5/106.4 | -30.5(L) | |
11月 | 316.5 | 8.1 | 1335 | 118.5 | 397.5 | 754.2 | 437.7/138.3 | -68.5(H) | |
12月 | 255.1 | 95.7 | 1510 | 45.2 | 276.0 | 385 | 129.9/50.9 | -40.1(M) | |
平均极值 变化 | 年均1 d最小流量(m3/s) | 96.5 | 2.3 | 204.0 | 41.5 | 141.8 | 1.7 | -94.8/-98.2 | -100(H) |
年均3 d最小流量(m3/s) | 106.2 | 2.3 | 328.3 | 42.4 | 149 | 23.1 | -83.1/-78.2 | -100(H) | |
年均7 d最小流量(m3/s) | 110.0 | 2.5 | 349.1 | 44.1 | 150.5 | 32.7 | -77.3/-70.3 | -88.9(H) | |
年均30 d最小流量(m3/s) | 135.1 | 5.5 | 422.9 | 47.3 | 161.0 | 32.7 | -102.4/-75.8 | -11.1(L) | |
年均90 d最小流量(m3/s) | 216.8 | 40.4 | 660.4 | 83.5 | 267.0 | 180.6 | -36.2/-16.7 | 11.1(L) | |
年均1 d最大流量(m3/s) | 3772.8 | 996 | 11600.0 | 1477.5 | 3897.5 | 4216 | 443.2/11.7 | -33.3(M) | |
年均3 d最大流量(m3/s) | 3747.2 | 992.7 | 11466.7 | 1436.7 | 3858.0 | 4134.7 | 387.5/10.3 | 22.2(L) | |
年均7 d最大流量(m3/s) | 3625.7 | 946 | 11228.6 | 1347.5 | 3766.8 | 3960.9 | 335.2/9.2 | 22.2(L) | |
年均30 d最大流量(m3/s) | 3020.4 | 739.4 | 9551.3 | 1044.6 | 3389.7 | 3169.3 | 148.9/4.9 | 11.1(L) | |
年均90 d最大流量(m3/s) | 2045.7 | 492 | 6007.2 | 735.4 | 2283.1 | 2288.8 | 243.1/11.9 | 11.1(L) | |
年均断流天数(d) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 42.5 | -42.5/0 | -66.7(M) | |
年极值出现 时间 | 年最小流量出现时间(罗马日) | 173.5 | 9 | 363 | 35.5 | 182.5 | 63.1 | -110.4/-63.6 | 22.2(L) |
年最大流量出现时间(罗马日) | 212.7 | 98 | 256 | 196.8 | 229.8 | 215.6 | 2.9/1.4 | 55.6(M) | |
高低流量频率 与持续时间 | 年低流量谷底数(个数) | 3.8 | 0 | 8 | 2.3 | 5.0 | 7.8 | 4/105 | -77.8(H) |
低流量平均持续时间(d) | 22.6 | 0 | 92 | 10.2 | 26.2 | 14.0 | -8.6/-38.1 | -11.1(L) | |
年高流量洪峰数(个数) | 3.1 | 0 | 9 | 2.0 | 4.0 | 4.1 | 1/32.3 | 0(L) | |
高流量平均持续时间(d) | 34.7 | 0 | 91 | 9.3 | 42.1 | 28.3 | -6.4/-18.4 | -22.2(L) | |
水流条件变化 速率与频率 | 上升速率[m3/(s·d)] | 115.2 | 78 | 182 | 90.5 | 124.8 | 134.5 | 19.3/16.8 | -55.6(M) |
下降速率[m3/(s·d)] | -77.6 | -126 | -35 | -89.8 | -57.3 | -73.8 | 3.8/-4.9 | -33.3(M) | |
上升次数(次) | 6.6 | 3 | 12 | 5.0 | 8.0 | 10.0 | 3.4/51.5 | -44.4(M) | |
下降次数(次) | 7.1 | 4 | 11 | 5.3 | 8.8 | 11.1 | 4/56.3 | -55.6(M) |
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