摘要
大通河流域地处干旱半干旱区,虽然天然水资源条件较好,但由于近些年来,流域内规划和建设了大型引调水工程以及水电站,使大通河中上游的水资源被大量拦截,这对于流域的水环境是难以承受的,位于下游的水文条件、经济和生态环境等都将受到威胁。因此,有必要对大通河进行水文健康评价,并探索出适宜大通河的生态流量,为大通河河流水文健康管理提供技术支撑。 本文以大通河为研究对象,从大通河径流和气象变化特征入手,研究了气候对径流的影响,为了说明人类活动中引调水工程和水库水电站的建设对大通河水文健康的影响,采用FlowHealth模型对大通河流域水文健康进行了评价,并对主要控制断面进行生态流量计算,通过FlowHealth模型选取最优生态流量方案,主要内容与结论如下: (1)大通河流域尕日得和尕大滩径流呈递增趋势,享堂站径流呈减少趋势,尕日得和尕大滩径流未出现明显的突变点,享堂站年径流在1996年发生显著性突变;降水和气温呈现上升趋势,上游潜在蒸散发减少,中游和下游潜在蒸散发出现增加的趋势。降水、气温和潜在蒸散发分别在在1989年、1985年和2003年发生突变;通过将径流与气象做相关性分析,发现径流和降水的相关性较明显。 (2)采用FlowHealth模型对尕大滩、连城和享堂2014-2017年流量数据与1994年以前流量数据进行比较,发现:在模型默认阈值下,三个控制断面的流量健康指数(FH)得分均未超过0.8,表明测试期(2014-2017年)河流水文健康与参考期相比有部分差异,三个水文站在2014年或2015年(LF)枯水期流量指标分数和(LM)最小月流量指标分数偏低,并且流量季节变化指标(SFS)分数基本为0,说明引调水和水库水电站的修建对流域水文条件造成破坏,河道内流量相比参考期有所减少,流量模式也发生了转变,对很多物种的生存来说是不利的。 (3)采用不同的水文学法计算生态流量,并通过FlowHealth模型对生态流量进行建模,采用FlowHealth模型对不同的生态流量过程进行评价,选取流量偏差指数(FH)分数最高的一组作为最佳生态流量方案,最后针对大通河提出生态流量的保障措施,为后续考虑生态流量的管理方案提供参考性意见。