东江流域下游水文情势的改变度研究.pdf

水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期Water Resources and Hydropower Engineering Vol.54 No.7范英琦,郑航,刘悦忆,等.东江流域下游水文情势的改变度研究J.水利水电技术(中英文),2023,54(7):77-87.FAN Yingqi,ZHENG Hang,LIU Yueyi,et al.Study on hydrological regime alteration of lower reaches of Dongjiang River BasinJ.Water Resources and Hydropower Engineering,2023,54(7):77-87.东江流域下游水文情势的改变度研究范英琦,郑 航,刘悦忆,万文华(东莞理工学院 生态环境与建筑工程学院,广东 东莞 523808)收稿日期:2022-11-02;修回日期:2023-03-06;录用日期:2023-03-06;网络出版日期:2023-03-09基金项目:国家自然科学基金青年基金项目“基于水-能耦合的长距离调水工程优化调度理论与应用”(51909035);国家自然科学基金项目“基于海量模拟数据深度学习的闸泵群调度快速响应模型”(52179009);国家自然科学基金“长江水科学研究联合基金”项目“长江流域生态补偿机制研究”(U2040206)作者简介:范英琦(1997),女,硕士研究生,主要从事水文水资源研究。E-mail:fyq597066 通信作者:郑 航(1982),男,副教授,博士,主要从事水文水资源研究。E-mail:zhenghang00 Editorial Department of Water Resources and Hydropower Engineering.This is an open access article under the CC BY-NC-ND license.摘 要:【目的】水利工程的修建和运行会改变流域下游的天然水文过程,造成生态影响。定量评价水利工程对流域水文过程的影响,是完善工程调度和恢复下游生态流量过程的基础。针对目前流域水文改变度研究中对水库调度的影响分析不充分的问题,提出一种新的研究思路。【方法】以广东东江流域为例,采用耦合水库调度过程的分布式水文模型,以现行水库调度方式下的流量为基础,计算并分析水库修建后和水库不同下泄流量情境下东江下游博罗站水文过程。评估在相同气象和下垫面条件下水库的修建运行对流域下游水文情势的影响程度。【结果】结果显示:(1)东江流域新丰江、枫树坝和白盆珠三大水库的修建和运行显著改变了下游博罗站的月流量过程、年极值流量以及年内径流改变率等水文指标,尤其是高低流量出现频率、流量增加率减少率和流量逆转次数改变较大;(2)新丰江单库运行阶段的整体水文改变度为 70.90%,枫树坝和新丰江双库调度阶段的整体改变度为70.96%,三大水库联合调度阶段的整体水文改变度为 71.77%,均属于高度改变;(3)提高上游水库的月最小下泄流量阈值,对下游的水文改变度较为明显,其中对新丰江坝下水文改变程度最显著。【结论】结果表明:分布式水文模型耦合水库调度和水文改变指标变化范围法,是评价流域水文情势变化的重要手段,对于缺少水库修建前实测径流数据的流域水文情势研究具有较大的实用价值。此外,研究建立的耦合水库调度的分布式水文模型以及水库水文改变度计算方法,可为流域多水库联合生态调度方案的制定提供技术支撑。关键词:水文改变度;水库调度;分布式水文模型;模拟;东江;径流;人类活动;水利工程DOI:10.13928/ki.wrahe.2023.07.007开放科学(资源服务)标志码(OSID):中图分类号:P339文献标志码:A文章编号:1000-0860(2023)07-0077-11 Study on hydrological regime alteration of lower reaches of Dongjiang River BasinFAN Yingqi,ZHENG Hang,LIU Yueyi,WAN Wenhua(School of Environment and Civil Engineering,Dongguan University of Technology,Dongguan 523808,Guangdong,China)Abstract:Objective The construction and operation of reservoirs will change the natural hydrological processes in the lower 77范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期reaches of the river basin and cause ecological impacts.Quantitative evaluation of the impact of reservoirs on the hydrological process of the basin is the basis for improving water operations and restoring the downstream ecological flow process.Aiming at the problem of insufficient analysis of the influence of the degree of hydrological change on the reservoir operation in the current study,a new research idea is put forward.MethodsTaking Dongjiang River Basin in Guangdong Province as an example,the distributed hydrological model coupled with reservoir dispatching process is adopted to calculate and analyze the hydrological process of Boluo Station in the lower reaches of the Dongjiang River after the construction of the reservoir and under different discharge discharge situations based on the current reservoir dispatching mode.To evaluate the influence of the construction and operation of the reservoir on the downstream hydrological regime under the same meteorological and underlying surface conditions.Results The result show that the construction and operation of the three major reservoirs,Xinfengjiang,Fengshuba and Baipenzhu reservoirs in the Dongjiang River Basin,have significantly changed the monthly flow process,annual extreme flow,and annual runoff change rate of the downstream Boluo Station.In particular,the frequency of high and low flow rate,the rate of flow increase rate and decrease rate and the number of flow reversal have changed greatly.The overall hydrological change degree of Xinfengjiang single reservoir operation stage is 70.90%,the overall hydrological change degree of Fengshuba and Xinfengjiang double reservoir operation stage is 70.96%,and the overall hydrological change degree of the three reservoirs combined operation stage is 71.77%,all of which have been highly changed.The higher the monthly minimum discharge threshold of upstream reser-voir,the more obvious the hydrological change degree of downstream.The hydrological change under Xinfengjiang reservior dam is the most significant.Conclusion The distributed hydrological model coupled with reservoir operation and the method of varia-tion range of hydrological change index is an important means to evaluate the change of hydrological regime in a basin,and has great practical value for the study of hydrological regime in a basin that lacks measured runoff data before the construction of a reservoir.In addition,The distributed hydrological model of coupled reservoir scheduling and the calculation method of reservoir hydrological variation can provide technical support for the formulation of multi-reservoir joint ecological scheduling scheme.Keywords:hydrological alternation degree;reservoir operation;distributed hydrological model;simulation;Dongjiang River;runoff;human activity;water conservancy project0 0 引引 言言 河流是生态系统物质、能量输送和交换的重要载体,其水文情势的变化驱动着流域生态环境系统的发展。人类活动,特别是水利工程的修建和运行,改变了自然水循环过程1,使得河流水文节律和生态系统受到影响。水生生态学家认为水文情势影响河流和洪泛平原生态系统平衡2,还有学者认为水利工程的运行对河流生态和水生生物繁衍生存产生负面影响3。定量评估分析水利工程修建和调度运行对河流水文节律变化的影响,并据此开展生态水文调控,是近年来水文学研究的热点。早期的水文径流特征的研究具有局限性,后期通过 HUGHES 等4、CLAUSEN 等5、EXTENCE 等6、POFF 等7的研究丰富了水文变异研究的方法。为了综合考虑水利工程修建的生态水文效应,RICHTER 等8-10自 1997 年以来提出了基于实测径流数据或模拟数据的水文改变指标(Indicators of Hydrologic Alter-ation,IHA)和基于 IHA 的水文指标变化范围法(IHA-RVA),得 到 了 国 内 外 学 者 的 广 泛 应 用。例 如,MWEDZI 等11分析了津巴布韦的 Manyame 流域建坝后不同断面的水文指标改变程度,发现大坝下游10 km 以内水文情势变化显著,20 km 以外水文情势变化基本消失。JIANG12在通过 RVA 法评估结果表明距离大坝越远的河流水情受到三峡水库蓄水影响的程度越小。陈启慧等13研究了葛洲坝修建对下流河流水文情势改变的影响,研究结果表明葛洲坝的影响主要集中在 9 km 以内的河道;在葛洲坝下游 9 km 的宜昌站,影响基本消失。此外,在水文情势改变的程度方面,DUAN14采用 IHA-RVA 法分析水库群对长江河流水情影响,发现水文情势发生中度程度以上的改变。郭文献等15认为大坝修建对河流水文改变为中度。李朝达等16采用鱼类感觉日流量涨幅和鱼类感觉累积流量涨幅两个生态水文指标分析三峡水库运行以来四大家鱼产卵的生态水文响应变化,指出水库对径流的调蓄作用改变了天然河流的水文情势,影响了鱼类原有的生长繁殖条件和对环境的正常行为响应。郑越馨等17发现在枯水年,嫩江流域尼尔基水库对水文情势的改变强于丰水年。进一步地,陈栋为等18发现随着水利工程开发等级的提高,水文情势影响程度的累积效应逐渐减弱。李兴拼等19和杜河清等20分别研究水库运用下东江流域的水文情势变87范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期 图 1 研究区位置示意Fig.1 Location of the study area化,发现随着流域水资源开发利用程度提高,水文情势发生更高程度的改变。上述研究通过 IHA-RVA 方法评价了水利工程对河流流量过程的影响,可为流域水资源优化配置和河流的生态调度等提供参考。但是,现有研究大都通过对比水利工程建前和建设后一段时间内 IHA 指标的变化评价水利工程的径流影响,对流域的水文一致性问题考虑不够充分。水利工程建设后流域的气候条件以及下垫面情况会发生改变,影响流域的水文一致性。尽管杨涛等21分离出气候变化对水文变异的影响,评价了东江中上游水文变异时空演化规律,但该方法计算出的水利工程建设后的水文改变度,也受到了下垫面改变的影响,难以单独解析水利工程建设对河流水文情势的影响。于茜等22研究表明不同水库组成运行模型对黄河水文情势的改变程度差异较大。东江流域是受水库调节显著,分析水库数量变化对东江水文情势影响的研究较少。针对此问题,本文采用水文模拟和情景分析方法,以广东东江流域为案例,构建耦合水库调度过程的分布式水文模型 SWAT(The Soil&Water Assess-ment Tool),模拟相同气候和流域下垫面条件下,不同水利工程建设和运行情景下流域下游关键断面的水文过程。应用水文改变指标变化范围法分析水库建设前后河流 33 个水文指标的变化,计算各指标单个水文改变度及不同情景中整体水文改变度。对比分析水利工程的运行和调度对东江影响程度,为东江流域水资源政策制定提供科学参考。1 1 研研究究方方法法 1.1 研究区域和数据来源 东江发源于江西省寻邬县桠髻钵山,经广东省龙川县、和平县、东源县、源城区、惠城区、博罗县至东莞市石龙镇进入珠江三角洲,最终注入狮子洋。流域处于低纬度地区,雨热充足。上游植被茂盛,是东江重要的水源涵养地区;下游开发程度高,是我国经济最活跃的粤港澳大湾区。流域内建有枫树坝、新丰江和白盆珠三大水库,总兴利库容 82.3亿 m3。下游博罗水文站是东江干流的重要控制站,汇水面积占东江流域总面积的 71.7%,如图 1 所示。研究所采用的的数据包括:(1)东江流域的降雨、气温、日照时数、相对湿度和风速等气象数据;(2)流域 DEM、土地利用以及土壤数据;(3)东江下游博罗站的实测径流数据;(4)东江流域枫树坝、新丰江和白盆珠水库及其运行数据。具体数据及其来源如表 1 所列。东江流域 DEM、土地利用类型如图 2所示。1.2 水文模型构建 SWAT 模型是美国农业部农业研究中心开发的分布式水文模型。模型自 1994 年建立以来,经历近 30年的发展,在世界各地获得广泛应用。模型可模拟流域的产汇流过程以及泥沙和面源污染物质的输移过程。此外,模型包含水库模拟模块,可将水库调度过程耦合进流域的产汇流过程,并通过逐时段水量平衡计算水库调度对径流过程的影响。本文将三大水库的设计洪水位对应的库容作为非正常溢洪道对应的库容,将正常洪水位对应的库容作为正常溢洪道对应的库容,分别输入到模型中。东江流域水库过程模拟所采用的数据如表 2 所列。1.3 水文情势改变分析 采用水文改变指标法(IHA)和水文变化范围法(RVA)进行东江下游的水文改变度分析。其中,IHA法采用河流断面的逐日流量数据,计算月均流量、年均极值、年极值出现时间、高低流量频率和历时以及97范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期 表 1 东江流域径流模拟的输入数据Table 1 Runoff simulation input dataset of Dongjiang River Basin数据类型数据内容序列与时间站点数及分辨率来 源气 象降雨、气温、日照时数、相对湿度、风速20002020 日数据7 个国家气象站中国气象数据网下垫面DEM土地利用土 壤200590 m 栅格中国科学院资源环境科学与数据中心水 文流量20002010 月数据博罗水文站珠江水利委员会水 库枫树坝、新丰江、白盆珠水库调度规程3 个水库广东省水利厅图 2 东江流域 DEM、土地利用类型Fig.2 DEM,Land use type map of Dongjiang River Basin表 2 东江流域水库参数Table 2 Reservoir parameters of Dongjiang River Basin参数名称新丰江水库枫树坝水库白盆珠水库非常溢洪道水位时的水库水面面积/hm238 3716 3105 287非常溢洪道水位时的水库蓄水量/104 m31 281 469 187 800 98 162正常溢洪道水位时的水库水面面积/hm237 0005 2403 853正常溢洪道水位时的水库蓄水量/104 m31 079 800 154 500 59 255水库的初始蓄水量/104 m31 079 800 154 500 59 255正常溢洪道日均泄流量/m3s-113 1003 0003 490流量变化率与频率等 5 组共计 33 个指标。RVA 法采用天然径流过程中某 IHA 指标多年序列中 75%和25%的频率值作为该指标的上下限。选用 RICHTER等23-24提出的水文改变度来评估受影响后河流的水文改变程度。改变度根据式(1)、(2)、(3)进行计算。单个指标的改变度计算公式Di=Noi-NeNe 100%(1)Ne=rNT(2)式中,Di为第 i 个水文指标的水文改变度;Noi为第 i个水文指标在水库修建情境下落于 RVA 阈值范围内的实际年数;Ne为水库修建情境下水文指标落于RVA 阈值范围内的预期年数;r 为参数,一般取50%;NT为水库修建情境下流量时间序列记录的总年数。整体水文改变度计算公式D=13333i=1D2i(3)参照以往研究25,0D33%为低度改变;33%D 67%为中度改变;67%D100%为高度改变。08范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期1.4 情景设计 为了定量评估枫树坝水库、新丰江水库和白盆珠水库对东江下游水文情势改变的影响,本研究根据水库修建、运行数量以及调度方式设计 9 种模拟情景。由于水库修建前的实测径流数据较难获得,但研究又有现实需求,因此将情景 1 表示为现行水库调度方式下的流量过程,这样符合模型率定的实际,同时也能满足情景设置需要,进而揭示不同调度方式下水文情势改变度。情景 2 表示流域中只有新丰江水库修建并运行,以此类推。从情景 4 到情景 9,三个水库均加入 SWAT 模型,但设置了不同的月最小下泄流量,如表 3 所列。2 2 结结果果与与讨讨论论2.1 模型的率定和验证 采用东江干流博罗水文站的月径流数据对模型进行率定和验证,结果如图 3 所示。其中,率定期为20022008 年,验证期为 20092010 年。一般情况下,纳什效率系数 ENS大于 0.5 并且 R2大于 0.6,模拟结果基本可靠26。本研究建立的 SWAT 模型率定 期 R2=0.82、ENS=0.81,验证期 R2=0.80、ENS=0.65,可用于东江流域水文过程的分析。2.2 水库修建对东江下游水文情势改变的影响2.2.1 月流量变化图 4 给出了情景 1 和情景 4 下博罗站 20022020年的月中值流量对比。由图可看出,在情景 4 下博罗站 9 月至次年 3 月间的月中值流量相比情景 1 有不同程度的增加,尤其是 10 月份的增加量最多。水库的补枯填谷作用,使得枯水季下游流量增加。相反地,情景 4 中博罗站 4 月到 8 月的月中值流量相比情景 1有不同程度的降低,其中 5 月份的减少量最多。说明水库 46 月水库调蓄作用明显,起到降低洪水流量作用。总体上看,本文月流量变化结果与前人一致,即水库的调蓄作用使得流域下游的年内径流变化过程更趋平缓,且三大水库调度保证博罗站的日流量大于等于 320 m3/s27。2.2.2 年内极值流量的变化图 5 给出了 20022020 年,情景 1 和情景 4 下东江博罗站年内最大 1 d 流量见图 5(a)、年内最小 1 d 流量见图 5(b)、年内最大 3 d 流量见 表 3 情景方案Table 3 Design of simulation schemes序 号方案名称水库数量(名称)调度方式(月最小下泄流量)/m3s-11情景 10(现行水库调度方式下的流量)2情景 21(新丰江水库)1503情景 32(新丰江水库、枫树坝水库)150、304情景 43(新丰江水库、枫树坝水库、白盆珠水库)150、30、105情景 53(新丰江水库、枫树坝水库、白盆珠水库)100、10、106情景 63(新丰江水库、枫树坝水库、白盆珠水库)150、40、207情景 73(新丰江水库、枫树坝水库、白盆珠水库)200、60、258情景 83(新丰江水库、枫树坝水库、白盆珠水库)250、80、309情景 93(新丰江水库、枫树坝水库、白盆珠水库)300、100、40图 3 东江流域博罗水文站月径流率定期(20022008 年)、验证期(20092010 年)模拟结果Fig.3 Comparison of the observed(solid line)and best simulated(doted line)discharges for Boluo Hydrometric Stations located in Dongjiang River Basin during both calibration(20022008)and validation(20092010)period18范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期图 4 博罗站各月流量中值年内变化Fig.4 Intra-year change of monthly median flow at Boluo Station图 5(c)以及年内最小 90 d 流量见图 5(d)的变化对比。从图 5(a)和图 5(c)中可以看出,受到水库的影响,情景 4 下博罗站的年内最大 1 d 和最大 3 d 流量值大部分低于 RVA 阈值下限。其中,最大 1 d 的多年平均流量,由情景 1(现行水库调度方式下的流量)的 6 724 m3/s 下降到情景 4(三水库联合运行)运行下的 3 055 m3/s,变化幅度达 55%。此外,最大3 日的多年平均流量,由情景 1 下的 5 864 m3/s 下降 至情景 4 中的 2 881 m3/s,变化幅度达 51%。这说明上游水库的修建使得东江下游的洪峰流量明显减少。相反地,由图 5(b)和图 5(d)可以看出,情景 4 下年内最小 1 d 和最小 90 d 流量均高于 RVA 阈值上限。其中,最小 1 d 多年平均流量相比情景 1 高出近8 倍。上游水库的修建和运行大幅提高了东江下游枯水季的最小流量。2.2.3 高低流量出现频率图 6 给出了情景 1 和情景 4 下博罗站历年高流量见图 6(a)和低流量见图 6(b)发生次数的对比。从图6(a)中可以看出,相比于情景1,情景4 下的高流量发生次数明显减少,全部低于 RVA 阈值的下限。此外,由图 6(b),情景 4 下的低流量发生次数相比情景 1 条件下也有所减少。这进一步说明了上游水库的运行导致了下游流量过程的扁平化。2.2.4 流量的改变程度和变化频率图 7、图 8 给出了情景 1 和情景 4 下博罗站流量的变化程度和改变频率。由图 7(a)可以看出,相比 图 5 博罗站年极端流量变化Fig.5 Annual extreme water conditions at Boluo Station图 6 博罗站高、低流量发生次数变化Fig.6 Variety of annual high&low flow appeared times at Boluo Station28范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期图 7 博罗站流量增加率、减少率变化Fig.7 Variety of annual flow increase rate and decrease rate at Boluo Station图 8 博罗站逆转次数变化Fig.8 Variety of annual reversal times at Boluo Station于情景 1,情景 4 下博罗站年内流量的增加率明显下降,且低于 RVA 下边界。相反地,图 7(b)显示流量的减少率明显提升,且高于 RVA 上边界。这说明水库的修建和运行显著的改变了博罗站年内径流的上升和下降程度,且改变度处在边界之外,为高度改变。根据图 8,情景 4 下博罗站年内径流从上升到下降的逆转次数明显低于情景 1,多年平均逆转次数从情景 1 的 53 次下降到情景 4 下的 32 次。年内流量增加率、减少率以及逆转次数的变化,会对水生生物栖息条件的保护和物种生存繁衍产生不利影响28-31。2.3 水库数量增加情景下水文情势变化 表 4 给出了情景 2(新丰江水库单库运行)、情景 3(新丰江和枫树坝双库运行)以及情景 4(新丰江、枫树坝和白珠盆三库联调)下博罗站的水文改变度。从表 5 中可以看出,相比于情景 1,情景 2下的水文改变度指标中有 6 个为中度改变,18 个为高度改变,整体水文改变度为 70.90%。进一步地,在情景 3 下,7 个水文改变指标为中度改变,17 个指标为高度改变,整体改变度为 70.96%。情景 4的水文改变指标有 5 个为中度改变,18 个为高度改变,整体水文改变度为 71.77%。总体来看,水库数量的增加对于水文情势的改变有限,水库增加 2座,水文改变度仅增加了 0.87%。这主要是因为白盆珠水库库容较小,对下游水文过程影响较小,而枫树坝水库距离博罗站距离较远,对博罗站水文情势的影响比较微弱。而新丰江水库所在的新丰江为东江最大支流,该水库对东江下游水文情势的变化起主要作用。2.4 水库生态流量保障方式对下游水文情势改变的影响 有学者总结并分析东江分水方案出台实施后三大水库联合调度原则对东江水文情势的影响32。为进一步开展三大水库联合调度对东江水文情势的影响研究。本文采用情景 5 到情景 9 中设置的各水库月最小下泄流量作为 SWAT 模型的输入,计算三个水库坝下处和下游博罗站的水文改变度,如图 9 所示。在对不同水库运行方式计算的结果分析中发现,随着水库月最小下泄流量的增加,枫树坝水库、新丰江水库、白盆珠水库坝下以及博罗站的水文改变度指标中,高度改变的指标数量有所增加,低改变度指标的数量有所减少。较之下泄流量最小(情景 1)的各 IHA 指标改变程度,在最大下泄流量(情景 9)下枫树坝坝下、新丰江坝下、白盆珠坝下和博罗站分别出现 25、32、24 和 21 个高度改变,均高于情景 1。三大水库坝下和博罗站的 33 个水文指标随着最小下泄流量阈值的提高,高度改变的指标数均呈现增长趋势,中低改变数量变化不明显。由此,水库的月最小下泄流量的增加对东江生态水文系统的影响比较大,特别是对新丰江坝下水文情势影响更大一些。3 3 结结 论论 本文建立了东江流域 SWAT 分布式水文模型,模拟了 20002020 年流域的产汇流和水库运行过程。在此基础上,采用 IHA 指标和 RVA 法评估了不同水利工程建设和运行情境下东江下游关键断面的水文改变度。(1)水库建设和运行对东江下游博罗站 20002020 年的水文过程产生了显著影响。相比于现行水38范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期 表 4 东江博罗站水文改变指标统计分析Table 4 IHA statistics of Boluo station in the Dongjiang river非参数统计参数情景 1情景 2情景 3情景 4中 值RVA下 限上 限中 值Di/%改变度中 值Di/%改变度中 值Di/%改变度1 月流量/m3s-1240.682.72484.7687.489.47高687.489.47高686.889.47高2 月流量/m3s-1257.299.6429.9607.589.47高607.589.47高607.589.47高3 月流量/m3s-1682.6347.31 247711.278.95高711.178.95高710.978.95高4 月流量/m3s-11 327903.31 7671 11626.32低1 11226.32低1 11226.32低5 月流量/m3s-11 9121 0982 7691 57436.84中1 57436.84中1 57226.32低6 月流量/m3s-12 4441 6583 4162 13636.84中2 13636.84中2 13536.84中7 月流量/m3s-11 5751 0381 8301 56915.79低1 56915.79低1 56815.79低8 月流量/m3s-11 4521 1271 6181 42915.79低1 42915.79低1 42915.79低9 月流量/m3s-11 2328991 6121 36426.32低1 36426.32低1 36326.32低10 月流量/m3s-1373.3197.7747.31 04868.42高1 04868.42高1 04768.42高11 月流量/m3s-1246.8137.5480801.4100高801.4100高801.3100高12 月流量/m3s-1320.855.14733.37015.26低7015.26低700.65.26低最小 1 d 流量/m3s-149.4935.0786.19533.6100高533.6100高533.6100高最小 3 d 流量/m3s-151.4335.5187.91535.2100高535.2100高535100高最小 7 d 流量/m3s-155.5836.9390.69540.5100高540.5100高540.5100高最小 30 d 流量/m3s-1102.953.62167.1572.7100高572.7100高572.6100高最小 90 d 流量/m3s-1255.999.26418640.789.47高640.7100高640.6100高最大 1 d 流量/m3s-17 1784 7997 7142 95978.95高2 95978.95高2 95878.95高最大 3 d 流量/m3s-16 1754 3066 6372 93689.47高2 93689.47高2 93489.47高最大 7 d 流量/m3s-15 1093 7845 8722 88389.47高2 88389.47高2 88189.47高最大 30 d 流量/m3s-13 3722 7034 0872 52247.37中2 52247.37中2 52147.37中最大 90 d 流量/m3s-12 4231 8232 9291 98026.32低1 97926.32低1 97826.32低零流量次数/次00000低00低00低基流指数0.060.030.090.5100高0.5100高0.5100高年最小流量出现时间/d16358.345.254957.89中4957.89中4957.89中年最大流量出现时间/d166.5144.3193.3173.55.26低173.55.26低173.55.26低低流量发生次数/次2.51.254115.79低126.32低126.32低低流量平均延时/d151126.885569.23高5553.85中5578.95高高流量发生次数/次546336.84中336.84中347.37高高流量平均延时/d11819.52736.84中2733.33中2736.84中流量增加率/%59.648.276.3818.88100高19.13100高18.95100高流量减少率/%-37.6-55.73-30.78-12.55100高-12.55100高-12.6100高径流逆转次数/次5346.558.531100高31100高31100高表 5 东江博罗站整体水文改变度Table 5 hydrologic variation of Boluo station in the Dongjiang River改变度个数情景 2情景 3情景 4高度改变指标个数181718中度改变指标个数675低度改变指标个数18510整体改变度/%70.9070.9671.77库调度方式下的流量过程,水库运行后博罗站的月流量过程呈现明显的扁平化,年最大流量明显下降、年最小流量明显提高。此外,年内流量变化的增加率明显下降,减少率显著提升且流量的逆转次数显著减小。这些变化是上游水库“蓄丰补枯”作用的直接体现。三大水库的修建运行对东江水文情势的影响不可忽视,高流量脉冲以及流量增加率的减少,对水生生物栖息地的保护以及洄游产卵等行为产生不良的影48范英琦,等/东江流域下游水文情势的改变度研究水利水电技术(中英文)第 54 卷 2023 年第 7 期图 9 三大水库坝下和博罗站水文改变度Fig.9 Hydrological alternation degree of Boluo hydrometric station and the places under three reservoirs响33,应当合理进行水库调度,减少对河流生态的影响。(2)随着运行水库数量的增加,博罗站的水文改变度逐渐提高。其中,新丰江水库的运行对东江下游水文情势的改变起主要作用。(3)上游水库月最小下泄流量阈值越高,下游的水文