中文-坝下河道生态修复技术研究

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1、大坝下游河道生态环境修复技术研究1大连理工大学水利工程学院2辽宁省清原县河道管理处摘要：为了解决中小河流水库下游因断流而产生的生态恶化问题，研究大坝不游河道生态修S技木，通过对辽宁省清原县中小河流水库下游生态状况的调查分析，计算大坝下游可以与上游生境相连接的敁小生态流虽，以从坝上引水和修筑地下坝方式，达到大坝下游维持水生态连续性的最小生态流景，构成植被与水血相叫的多样性生物栖息地，从而达到修复人坝下游河道牛态环境的0的。关键词：大坝下游河道；生态修复；最小生态流虹吸管；地卜坝0引言屮小河流的治理是当前屮国水利工作的重点，而屮小河流治理的口的是要把

2、河流治理成健旗河流m,河流既要符合社会经济利益要求乂要符合生态需求。许多屮小型河流为了达到防洪、灌溉和发电口的都修筑有水厍或水电站，这些捫水建筑物的上游形成较宽阔的水面，生态状况较好，但大坝十游一段距离内由于断流造成河道内生态状态恶化，给环境和景观都带来极大负面影响。木文所研究的大坝下游河道生态环境修复技术，通过对辽宁省清原县中小河流大坝卜游生态环境状况的调查分析，计算大坝下游可以与上游生境相连接的最小生态流量，以从坝上引水和修筑地不坝方式，达到大坝下游维持水生态连续性的最小生态流量，构成植被与水面相间的多样性生物栖息地，从而修复大坝下游河道生态

3、环境，形成生态连续景观秀美的生态河道状态。1研究区河道大坝下游生态环境状况对比分析浑河是辽宁省清原县境N的主要河流，它的两大支流为英额河和红河。本文对英额河和红河的水库K游河道生态状态进行了调杳分析。1.1东砬门水库下游状态分析英额河是浑河的一级支流，发源于英额门镇四桦树哨，由南向北折向西，流经英额门、草市、南山城、枸乃甸、清原5个乡镇，至马前寨村北入浑河干流。流程46.5km，流域而积580.3km2，占清鹿ii•全ii•河流流域总而税的14.8%,多年平均流量1.697亿m3。河道比降3.79%。，河底高程在220〜247m之问。东砬门水库位

4、于英额河上游，距河源处约4〜5公里。该水库修建于20世纪80年代，主要用于蓄水灌溉农田。水庠控制面积较小，属于县内的小型水庠之一。在东砬门水库下游400〜500m位置，有一拦河闸即为东砬门闸，宽约30米。由于东砬门水库的拦河坝为土石坝，坝K宥少量的渗水，渗出的水量维待了河道的基本功能，特征水生生物能正常繁衍生息，使东砬门闸坝下游河道ft然状态保持良好（如图1所示）。这里的状况可以说明，如果以某种方式使水库卜游不彻底断流，就可以维系水库下游的生态环境。究竟多少水量冰可以保持水库下游的生态状态，这就是本文所研究的河流最小生态流量。1.2红河水库下游状

5、态分析红河水库位于红河峡谷漂流的下游，主要用途是防洪和发电，最大控制面积806km2,最大库容1207.3万n?，属中型水庳。由于红河水库大坝拦蓄河水，蓄水从水电站出水U穿山至下游四道河村，导致红河水库卜游近6公里的河道基木断流，河床裸露，水生生物赖以生存的环境消失，水生生物也随之消亡。同时，河道的干枯也引起了周边生态系统的恶化，如图2所示。为了使这段断流的河道重新恢复其原来的生态环境，本文从确定其最小生态流量入手，探讨修复河道生态环境的技术措施，为同类型的中小河流大坝十游生态环境的修复提供技术支持。图1东砬门闸下游自然河道图2红河大坝下游干涸河

6、道2河流最小生态流量计算河流最小生态流量是指为了防止河道水体断流，维持水生生态最低生存应具宥的最小流量。河流为水生态系统提供了赖以生存和发展的空间；同时，完整的水生态系统反过來也会促进河流水体的稳定性。当水分条件不能满足河流流量一定的临界耍求时，河流水体的基本形态和连续性就会发生劣变，而这一临界值就是河道最小生态流量。目前，国内外河道最小生态流量的计算方法宥多种，以Tennant法为代表的水文学法；以湿周法、R2-CROSS法为代表的水力学法；栖息地法和综合分析法等。对于不同的目标和河流特性需耍选择适合的计算方法［2］。鉴于研究流域无水文站，且河

7、道观测资料和数据缺乏，本文选择湿周法计算河道最小生态流量。2.1湿周法计算步骤湿周法计算基于这样的假设：浅滩是临界的河流柄息地，而保护浅滩柄息地也能保护到其他的水生生物栖息地通过建立河道断面湿周与流量之间的关系曲线图，确定该曲线的拐点，该拐点对应的流量值就是河道最小生态需水值，由此流量值即可估算出现状水平年的最小生态需水量。(1)选取合适的控制断面。该方法是一个与断面形态联系紧密的方法，断面选取的适合与否对湿周法的应用结果影响显著。(2)根据实测控制断面资料，将其概化为规则断面。湿周法适用于河床形状稳定的宽浅型和抛物线型河道。(3)确定最小生态流

8、量141。对流量和湿周分别取和对值，根据曼宁和谢才公式推导出相对湿周〜相对流量关系曲线。确定该曲线的拐点，该拐点对应的流量值就是河道最小