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水文变异条件下潦河生态流量计算研究

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气候变化和高强度人类活动改变了流域的自然水文循环过程,导致水文序列出现变异,严重影响了流域水文生态系统的稳定性.目前,基于水文变异条件下的河道内生态流量计算已成为当前变化环境下生态水文学研究的热点问题之一.以江西鄱阳湖西北部的潦河为例,采用水文时间序列变异检验方法分析径流变异性及成因,应用水文模型对水文变异后的径流进行还原,以Kolmogorov-Smirnov(K-S)、Anderson Darling(A-D)和概率点据相关系数(PPCC)3种检验法确定月径流的最优概率分布函数,进而提出水文变异条件下最适宜的潦河生态流量计算方法.结果表明:①潦河万家埠站径流在1972年发生水文变异,突变点后流域年径流增加了12％,降水量的增加和蒸发量的减少是其主要驱动要素.②采用分布式时变增益模型(DTVGM)对径流进行还原,率定期和验证期的相关系数和Nash-Sutchliffe效率系数均大于0.78,径流模拟值和实测值拟合程度较高,表明基于DTVGM进行径流还原是可行的.③基于还原后的径流,对5种概率分布函数进行拟合优度综合检验,确定逐月最优分布函数,并估算月河道生态流量.与Tennant法、最枯月平均流量法、7Q10法等方法比较,基于最优分布函数的生态流量结果更具确定性与合理性.在气候变化和人类活动引起径流变异的背景下,考虑水文变异的河道内生态需水计算方法能够更科学地体现水文变异对生态需水过程的影响,研究结果可为潦河流域水生态保护和水资源管理提供数据支撑,也可为变化环境下水资源规划和配置提供科学依据.
Calculation of Ecological Flow in Liaohe River under Hydrological Alteration Conditions

王强、夏瑞、邹磊、陈焰、张远、刘成建、陈明昊

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中国环境科学研究院水生态保护修复研究室,北京 100012

武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072

中国科学院地理科学与资源研究所,陆地水循环及地表过程重点实验室,北京 100101

西北大学城市与环境学院,陕西省地表系统与环境承载力重点实验室,陕西 西安 710127

中国科学院重庆绿色智能技术研究院三峡生态环境研究所,重庆 400714

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水文变异 径流还原 生态流量 分布式时变增益模型(DTVGM) 潦河流域

国家重点研发计划项目长江生态环境保护修复联合研究(一期)中央公益科研院所基本科研业务专项

2019YFC04089002019-LHYJ-01-01032019YSKY-026

2021

10.13198∕j.issn.1001-6929.2020.07.16

环境科学研究
中国环境科学研究院

环境科学研究

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.775
ISSN：1001-6929
年,卷(期)：2021.34(3)
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