基于水质-水位二元响应关系推求过水型湖泊适宜生态水位研究

作     者：张天衍 董增川 罗赟 石晴宜 韩亚雷 崔璨 周强 张游 Zhang Tianyan;Dong Zengchuan;Luo Yun;Shi Qingyi;Han Yalei;Cui Can;Zhou Qiang;Zhang You

作者机构：河海大学水文水资源学院南京210098 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 黄河水利科学研究院郑州450003 江苏省水利厅水土保持生态环境监测总站南京210029 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFC1508200) 江苏省水利科技基金重大项目(JSSL-SZY-2019003)联合资助 

出 版 物：《湖泊科学》 (Journal of Lake Sciences)

年 卷 期：2022年第34卷第5期

页      码：1670-1682页

摘      要：适宜的生态水位能够反映湖区生态系统的多种需求,是湖泊长期稳定健康运转的基本保障.目前湖泊适宜生态水位的推求大多侧重恢复天然水位情势.然而过水型湖泊承担着防洪、供水、航运等多种功能,频繁的人类活动导致湖泊水位情势异常复杂.同时随着社会经济的快速发展,水质恶化对过水型湖泊生态系统造成了较大的负面影响,仅恢复天然水位情势难以反映过水型湖泊的生态需求.因此,在IHA-RVA法的基础上,本文针对过水型湖泊吞吐性强的特点,利用水质-水位二元响应关系系统地提出了一套逐月修正过水型湖泊适宜生态水位阈值,并确定适宜水位变动率的方法.以洪泽湖为应用实例,结果表明:1)根据湖泊水文情势和入湖污染物变化情况,湖泊调度周期可以划分为平水期(1-4月)、泄水期(5-6月)、蓄水前期(7-9月)和蓄水后期(10-12月);2)各时期内,洪泽湖水位和水质呈现较强的相关性,其中平水期、泄水期和蓄水后期水质均随着水位上升而下降,平均Pearson系数达-0.77,仅在蓄水前期水质随水位上升而改善;3)现阶段洪泽湖的自净能力和污染物滞留比例竞争关系激烈,逐月适宜生态水位阈值为:12.92~12.99、12.79~12.99、12.84~12.99、12.86~12.99、12.71~12.89、12.39~12.63、11.97~12.93、12.50~13.07、12.65~13.26、12.90~13.04、12.90~13.04、12.90~13.04 m,除蓄水前期外,基于水位水质关系修正的适宜生态水位范围较IHA-RVA法计算的天然水位范围缩小了73.4%.总体而言,基于本文方法设计的湖泊适宜生态水位不仅可以满足生态系统对于水体大小的需求,一定程度上也可以体现湖泊生态系统对于水质的要求,为洪泽湖等过水型湖泊的生态调度、水资源管理提供科学依据.

主 题 词：适宜生态水位 水位-水质响应关系 过水型湖泊 IHA-RVA法 洪泽湖 

学科分类：0830[工学-生物工程类] 0907[农学-草药学] 08[工学] 0837[0837] 0815[工学-矿业类] 0713[0713] 

核心收录：

D　O　I：10.18307/2022.0520

馆 藏 号：203114177...