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基于SWAT模型的瀼渡河生态流量计算方法

谢培 方源 张雷 孙宁 黄法铭 乔飞

谢培,方源,张雷,等.基于SWAT模型的瀼渡河生态流量计算方法[J].环境工程技术学报,2022,12(2):443-448 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210693
引用本文: 谢培,方源,张雷,等.基于SWAT模型的瀼渡河生态流量计算方法[J].环境工程技术学报,2022,12(2):443-448 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210693
XIE P,FANG Y,ZHANG L,et al.Research on calculation method of ecological flow of Rangdu River based on SWAT model[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2022,12(2):443-448 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210693
Citation: XIE P,FANG Y,ZHANG L,et al.Research on calculation method of ecological flow of Rangdu River based on SWAT model[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2022,12(2):443-448 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210693

基于SWAT模型的瀼渡河生态流量计算方法

doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20210693
基金项目: 国家重点研发计划项目(2017YFC0404702);生态环境部部门预算项目(2021-ZX-XMLXHTSQ-0033)
详细信息
    作者简介:

    谢培(1992—),女,助理研究员,硕士,主要从事流域水环境模拟研究,xiepei198@163.com

    通讯作者:

    乔飞(1977—),男,正高级工程师,博士,主要从事环境规划与管理,qiaofei@craes.org.cn

  • 中图分类号: X171.1

Research on calculation method of ecological flow of Rangdu River based on SWAT model

  • 摘要: 保障和管理河湖生态流量是加强水资源开发利用管控的基本要求,是实施长江大保护和高质量发展的重要内容。以瀼渡河为例,提出了针对无实测流量的河流推算生态流量的方法。首先,利用SWAT水文模型模拟得到1990—2019年30年逐月流量过程,表明该河流流量由上游至下游逐渐增大,且具有明显的汛期和非汛期特征;其次,采用蒙大拿法、最小月平均流量法、近10年最枯月平均流量法和流量历时曲线法4种水文学计算方法,选取瀼渡河干流重点控制断面进行生态流量计算,结果表明生态流量计算值介于10%~33%,呈现出流量历时曲线法>近10年最枯月平均流量法>最小月平均流量法>蒙大拿法的趋势;最后,经水质达标校核,分析得出瀼渡河生态流量计算推荐方法为流量历时曲线法,年补水径流量约占年均径流量的30%。

     

  • 图  1  瀼渡河流域

    Figure  1.  Map of Rangdu River basin

    图  2  瀼渡河子流域分布

    Figure  2.  Distribution map of Rangdu River sub basin

    表  1  乡镇与河网断面对应关系

    Table  1.   Correspondence of township and river network sections

    乡镇名称对应控制断面
    李河镇5
    分水镇17
    柱山乡18
    龙沙镇32
    甘宁镇36
    瀼渡镇38
      注:控制断面编号与子流域编号一致。
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    表  2  蒙大拿法生态流量计算结果

    Table  2.   Calculation results of ecological flow by Tennant method

    控制
    断面
    多年平均
    天然流量/
    (m3/s)
    生态流量/(m3/s)年均基本
    生态流量/
    (m3/s)
    占多年平均
    天然流量的
    比例/%
    10月—次年5月6—9月
    5 0.69 0.05 0.11 0.07 10.00
    17 2.69 0.20 0.42 0.27 10.00
    18 3.16 0.23 0.49 0.32 10.00
    32 4.16 0.30 0.64 0.42 10.00
    36 4.46 0.32 0.69 0.45 10.00
    38 4.64 0.34 0.72 0.46 10.00
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    表  3  最小月平均流量法生态流量计算结果

    Table  3.   Calculation results of basic ecological flow by the minimum monthly average flow method

    控制断面多年平均天然
    流量/(m3/s)
    年均基本生态
    流量/(m3/s)
    占多年平均天然
    流量的比例/%
    50.690.1115.91
    172.690.4316.06
    183.160.5116.01
    324.160.7618.26
    364.460.8017.82
    384.640.8217.62
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    表  4  近10年最枯月平均流量法生态流量计算结果

    Table  4.   Calculation results of ecological flow based on the driest monthly average flow method in recent 10 years

    控制断面多年平均天然
    流量/(m3/s)
    年均基本生态
    流量/(m3/s)
    占多年平均天然
    流量的比例/%
    50.690.1217.33
    172.690.4717.28
    183.160.5417.19
    324.160.7919.01
    364.460.8318.67
    384.640.8618.50
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    表  5  流量历时曲线法生态流量计算结果

    Table  5.   Calculation results of ecological flow by flow-duration curve method

    控制
    断面
    多年平均
    天然流量/
    (m3/s)
    基本生态流量/(m3/s)年均基本
    生态流量/
    (m3/s)
    占多年平均
    天然流量的
    比例/%
    10月—次年5月6—9月
    50.690.1630.3390.2232.23
    172.690.6471.3570.8832.78
    183.160.7581.6191.0533.08
    324.161.0691.9651.3732.88
    364.461.1372.0441.4432.23
    384.641.2652.0891.5433.18
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    表  6  1990—2019年瀼渡河流域总磷指标现状及基本生态流量计算结果

    Table  6.   TP indicator status from 1990 to 2019 and basic ecological flow calculation results

    控制
    断面
    年径流量/
    (108 m3
    总磷浓度
    最大值/
    (mg/L)
    总磷浓度
    超标倍数1)
    Ⅱ类水补水
    径流量/
    (108 m3
    占年径
    流量的
    比例/%
    50.2170.2470.2350.10214
    170.8500.2600.3010.51230
    180.2680.2620.3120.08612
    320.0850.104
    361.4080.114
    381.4630.118
      1)为GB 3838—2002《国家地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准超标倍数。
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  • 收稿日期:  2021-11-15
  • 网络出版日期:  2022-04-02

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