河流生态基流的计算方法及其适用性分析_孟慧颖_图文_百度文库
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河流生态基流的计算方法及其适用性分析_孟慧颖
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石湾电站增效扩容改造
河流生态修复方案
文章来源：作者： 发布时间：日 点击数：
湖南省&&&&&&& 邵东县
石湾电站增效扩容改造
河流生态修复方案
邵阳市水利水电勘测设计院
二0一六年三月
勘测单位：邵阳市水利水电勘测设计院
设计证号: A
院&&&&& 长： 周玉华
总 工 程 师：胡建东
设计总负责人：王& 进
审&&&&&&& 查: 胡建东
校&&&&&&& 核：王& 进
主要设计人员：李& 杰&&& 吕 &南&& 曾雪琼&&
&&&&&&&&&&&&& 李祥祥 &&&孟亮亮& &伍忠才
1.1区域概况
邵东县位于邵阳市东郊，东连双峰、衡阳，南邻祁东，西接邵阳县、邵阳市双清区，北交新邵、涟源，处东经111&30&-112&05&，北纬26&50&-27&28&之间。县城设两市镇（2010年起称为大禾塘街道），经衡宝路到邵阳市24公里。汉族占99.8%，其余为有蒙古族、回族、苗族、彝族、壮族、侗族、瑶族、土家族等27个民族分布。县境南北长59公里，东西宽56.7公里，总面积1768.75平方公里。
邵东县境内属湘中丘陵地带，为浸融蚀地貌。丘岗地占全县总面积的61.18%，山地占21.69%，平原多为溪谷平原，仅占10.85%。地势南北崛起向中部倾斜，中部抬升向东西两向成阶梯式倾斜，成为境内三大水系的分水岭。县域处亚热带季风区气候温和，四季分明。春多阴雨，夏暑期长，秋多干旱，冬寒期短。年日平均气温16.6℃。年平均无霜期270天。年平均降水量mm。。
魏家桥镇，地处于邵东县西南部，于1995年撤区并乡，由原魏家桥乡与驻马桥乡合并组成，2002年建成建制镇。总面积75平方公里，耕地面积35500亩，其中水田24500亩。镇域地形为典型的南方低矮丘陵，东北高，西南低。境域内年平均温度20℃，年平均降雨量1200毫米，无霜期长，气候温暖，四季鲜明。现辖31个行政村，1个居委会，总人口5.4万人，其中城镇人口2.5万人。魏家桥镇山清水秀，森林覆盖率达35﹪，水利资源丰富，境内长10公里的邵水河，有5条支流汇入，从仄家等七个村逆流而上。坐落于栗山村的天子山小Ⅰ型水库，总蓄量200万方，有效灌溉面积2000亩，坐落于灵官村的小Ⅱ型水库总蓄量 15万方，有效灌溉面积600亩。境内物产资源丰富，蕴藏有煤、锰、粘土、石灰石等矿藏。
1.2河流概况
石湾电站座落在邵东县魏家桥镇石湾村，位于资江一级支流邵水中上游，为引水式电站。
资江，长江支流，又称资水。左源赧水发源于城步苗族自治县北青山，右源夫夷水发源于广西资源县越城岭，两水于邵阳县双江口汇合称资江，流经邵阳、新化、安化、桃江、益阳等市县，于益阳市甘溪港注入洞庭湖，全长653公里，流域面积28142平方公里。干流西侧山脉迫近，流域成狭带状;上、中游河道弯曲多险滩，穿越雪峰山一段，陡险异常，有&滩河&、&山河&之称，为湖南四水之一。
邵水属资水一级支流，于资水中游汇入，地势东南高西北低，源于邵东县南冲，流经邵东县的洪水岸、檀木塘、翔隆市、两市塘、牛马司、渡头桥，于邵东县马家冲流出邵东县境，流域总面积2075 km2，河流长度112km，河流坡降为0.79&。邵水在邵东县境内控制面积为1088 km2，干流长度90km，河流总落差为79m，河流平均坡降为0.88&。
1.3工程简介
石湾电站座落在邵东县魏家桥镇石湾村，位于资江一级支流邵水中上游，为引水式电站。魏家桥镇地处邵东县西北部，紧邻邵阳市，电站距离邵东县城西侧约9.5km，交通十分便利。
封江坝水闸位于资水一级支流邵水中上游，闸址地处邵东县牛马司镇封江村。闸址距邵东县城24km，有公路通往闸区，对外交通方便。闸址控制流域面积957km²，设计正常蓄水位232.8m，最大下泄流量1742m3/s，是一处以灌溉为主，兼顾发电等综合效益的大Ⅱ型枢纽工程。 封江坝水闸工程于1958年7月动工兴建，1958年9月竣工。1979年7月被洪水冲垮，后于1984年9月在坝址重建，1985年12月竣工并投入运行，设计灌溉面积1.98万亩，枢纽主要包括闸坝、交通桥、左岸船闸、右岸水轮泵电站等建筑物。
水闸于1984年重建，其轴线长116m，共设23个泄洪孔，单孔宽4m，每孔设一扇4&2.0m（宽&高）的混凝土水力自控翻板闸门。水闸堰顶高程230.63m，为曲线实用堰，正常蓄水位为232.80m，最大挡水高度4.0m。拦河闸共有22个闸墩，闸墩宽1m，顶部高程为233.80m。闸墩上方布置7.2m宽的公路桥，桥面高程为234.55m。由于水闸运行已存在很多问题现正在进行新一轮重建工作。
石湾电站座落在邵东县魏家桥镇石湾村，电站修建于1985年，共装机2台，单机容量200kW，为封江坝引水式电站，主要建筑物有封江坝（水闸）、引水明渠、进水池、厂房组成。电站的主要任务为发电，兼顾防洪等综合效益。本次电站增效扩容改造工程仅对部分水工建筑物进行除险加固及厂房和升压站内机电设备改造，同时电站土建部分是在原来建筑物基础上就地改造，电站的总体布置不改变。电站改后装机为2&320kw，总装机640kw，多年平均可发电294.2万kW?h。
电站主厂房尺寸长&宽为22.0m&7.0m（单层地面式），引水渠长850m，为矩形断面，底宽8m，渠深3m。本次增效扩容改造先对引水渠进行人工清淤，再采用砼进行衬砌，其坡降为1/2000。
1.4编制依据
1）规程规范
1、《GB 小型水力发电站设计规范》；
2、《小型水电站建设工程验收规程》（SL168）；
3、《GB 河道整治设计规范》
4、《DB33&河道生态建设技术规范》
2）相关文件
1、水利部《农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见》（水电［号）
2、《水利部、财政部关于印发农村水电增效扩容改造项目建设管理指导意见的通知》（水电[号）
3、《封江坝水闸除险加固初步设计报告》
4、《邵东县中小河流水能资源开发规划报告》
5、《石湾电站增效扩容改造初步设计报告》
2、环境现状调查与评价
2.1环境现状调查
河流生态系统是动态的系统结构，健康的河流生态系统是维持生物完整、多样性的必要条件，是支撑农业、林业、旅游业以及一些工业发展的基础。农村水电的建设对河流生态有正面的影响也有负面的影响，邵阳市水利水电勘测设计院（以下简称我院）此次受石湾电站业主方委托，对石湾电站的建设与运行给邵水生态带来的影响做一个调查与评价。调查内容主要包括水库下游河道的减脱水情况、河道的减脱水对河道及两岸生物生存状况的影响以及河流的规划、电站工程布局以及运行方式。
2.1.1河流规划
邵水属资水一级支流，具有较丰富的水能资源，同时具备可建以发电为主电站的自然地理条件，邵水干流推荐梯级电站5级，即：梅子坝电站（规划、正常蓄水位254.7m）+马家坝电站（已建、正常蓄水位250.4 m）+施家坝电站（已建、正常蓄水位245.3 m）+封江坝电站（已建、正常蓄水位240.5 m，包括左岸石湾电站）+包留电站（已建、正常蓄水位235.5 m）。石湾电站原装机容量为2&200kw，改造后装机容量为2&320kw，已列入《邵东县中小河流水能规划》近期改造项目。
2.1.2工程布局
石湾电站座落在邵东县魏家桥镇石湾村，位于资江一级支流邵水中上游，为封江坝引水式电站。本次电站增效扩容改造工程仅对部分水工建筑物进行除险加固及厂房和升压站内机电设备改造，同时电站土建部分是在原来建筑物基础上就地改造，电站的总体布置不改变，电站主厂房尺寸长&宽为22.0m&7.0m（单层地面式），引水渠长850m，为矩形断面，底宽8m，渠深3m。本次增效扩容改造先对引水渠进行人工清淤，再采用砼进行衬砌，其坡降为1/2000。电站原装机为2&200kW，总装机400kw，改造后装机为2&320kw，总装机640kw。
封江坝水闸1984年重建，其轴线长116m，共设23个泄洪孔，单孔宽4m，每孔设一扇4&2.0m（宽&高）的混凝土水力自控翻板闸门。水闸堰顶高程230.63m，为曲线实用堰，正常蓄水位为232.80m，最大挡水高度4.0m。拦河闸共有22个闸墩，闸墩宽1m，顶部高程为233.80m。闸墩上方布置7.2m宽的公路桥，桥面高程为234.55m。
2.1.3运行方式
石湾电站为引水式，引水系统为明渠以及引水前池，其拦河建筑物为封江坝水闸，电站调度主要受径流的年度变化以及电网的调峰影响，电站运行一般在腰荷位置运行，充分利用上游调节闸内库容，尽量减少弃水进行发电。
2.2环境影响
经现场调查分析，石湾电站自建成以来，对邵水的生态环境带来了以下影响。
2.2.1正面影响
封江坝水闸正常蓄水位为232.80m，最大挡水高度4.0m，增加了水闸下游河道枯水期河道来水量，对下游枯水期的生态有一定的有利影响；目前封江坝水闸已经建成运行多年，水闸建成后，改善了当地的局部小气候，增加了河道的水面面积，水库对当地环境有一定的有利影响；电站建成以后，周边村庄居民的生活用电更方便、便宜，电能代替了部分生产生活燃料，减少了周边薪木砍伐，提高了区域植被覆盖率，有利于涵养水源，减少水土流失量。
2.2.2负面影响
水电站工程的建设不可避免的对周边环境造成一定的影响，经我院设计人员现场查勘，石湾电站主要对以下几个方面对环境造成了影响。
1、对水量的影响。虽石湾电站为引水式电站，弃水会进入下游河道，且其挡水坝为封江坝水闸，可以控制下泄流量，因此不会直接形成减脱水带。
2、对水质的影响。受电站水闸径流调节的影响，因流量重新分配，部分时段下游流量减少，受生产生活污水影响水体净化能力减弱，水质有遭到破坏的可能。
3、对陆生生态的影响。陆生生态影响一般分为三个方面，一是对生物多样性的影响；二是生态敏感区问题；三是对生态完整性的影响。本工程建设区域内无国家级保护植物分布和国家级保护动物的主要栖息地，工程的建设对生物多样性无影响；本工程的建设不是位于自然保护区、风景名胜区、国家森林公园、地质公园和湿地，工程建设不在生态敏感区影响范围之内；工程建设至今已经运行多年，从运行多年的情况来看，工程建设对生态的完整性基本无影响。
4、对水生生态的影响。工程建设范围内无洄游性鱼类和国家珍稀鱼类及其他特有水生生物,工程建设对水生生态无影响。
2.3环境现状评价
石湾电站座落在邵东县魏家桥镇石湾村，地处于邵东县西南部，镇域地形为典型的南方低矮丘陵，东北高，西南低。境域内年平均温度20℃，年平均降雨量1200毫米，无霜期长，气候温暖，四季鲜明，山清水秀，森林覆盖率达35﹪，水利资源丰富，境内长10公里的邵水河，有5条支流汇入，从仄家等七个村逆流而上。经现场调研走访发现，石湾电站周边环境良好。
3、生态流量确定
3.1生态基流
河流生态基流是指维持河流基本形态和基本生态功能，保证水生态系统基本功能正常运转的最小流量。在此流量下，河道可以保证不断流，水生生物群落能够避免受到不可恢复性的破坏。
3.2水文基本资料
邵水河流域下游有茅坪水文站。
茅坪水文站: 茅坪水文站原系邵阳水文站的兼测站，于日设立在青龙桥上游1600m处，同年3月上迁约1000m到板铺街，3月16日开始水位观测。1954年由左岸迁至右岸，到日止。日下迁至现址向家坝，日开始观测，1962年上收为湖南省水文总站领导。水文站控制邵水河流域面积2060km2，距邵水河口2.7km，该站为国家水文站基本站点之一，整编资料成果可靠。
由于茅坪水文站与石湾电站相距不远，集雨面积相差不大，流域下垫面因素基本一致，本次设计采用石湾水文站的资料进行径流计算，设计采用小沙江雨量站的基本资料进行径流复核计算。
3.2.1生态基流计算方法
生态基流的计算方法较多，一般可分为四大类，即水文学法、水力学法、生境模拟法和整体法，其中水文学法和水力学法比较常用。&
一、Tennant法（法国乡村法）：Tennant法属于水文学计算法的一种，即将河流多年平均流量的10%～30%作为生态基流，该法适用于流量比较大且水文资料系列较长的河流。&
由于不同的河流内环境和生态功能有差异，同一河流的不同河段也有区别，因此必须根据实际情况选取合理的环境和生态目标来确定流量百分比，这个百分比非常关键。&
Tennant法计算步骤简单，可以快速确定数值，但是没有考虑河流的宽度、水深、流速以及形状等水文参数，没有区分标准年、枯水年和丰水年之间的差异，忽略了水生生物对的需求，对于流量较小的河流，该法的使用具有一定的局限性。&
二、流量历时曲线法：流量历时曲线法属于水文学计算法的一种，该法是将20年以上的水文观测资料进行整理和统计分析，通过逐月流量历时曲线，以90%保证率下的流量作为生态基流，该法适用于水文资料系列达到20年以上的河流。&
流量历时曲线法同样具有简单快速的优点，由于使用了逐月流量历史曲线中的某个频率来确定生态基流，其灵活性亦更强，可以按照河流水生生物的实际需求确定流量大小，同时也考虑了各月流量间的变化和差异，适用性较强。唯一制约该法的因素是，目前对不同时期水生生物需水量方面的较少，因此在具体的频率设定过程中可供参考的成果不多。&
三、保证率法：保证率法属水文学计算法的一种，一般采用90%保证率下最枯月平均流量作为生态基流。&
保证率法比较适合水量较小，同时开发利用程度较高的河流，要求有较长序列（一般不低于20年）的水文观测资料。保证率法计算出来的生态基流在某种意义上维持了河流，更适合于生态环境需水要求。但保证率法是基于流量基础之上的一种方法，对水生生态学方面的因素考虑较少。
四、最枯月流量法：最枯月流量法属水文学计算法的一种，通常采用最近10年最枯月平均流量作为生态基流。&
最枯月平均流量法需要的水文观测资料系列较短，其适用范围和局限性与保证率法基本一致，在计算河流纳污能力方面有独特的优势。
五、7Q10法：7Q10法属水文学计算法的一种，即将90%保证率下，连续最枯7天的平均流量作为生态基流。&
7Q10法同样适合水量较小，同时开发利用程度较高的河流，要求有较长序列（一般不低于20年）的观测资料。该法计算出来的生态基流能够维持河道不发生断流，但同样未考虑生物学因素，通常用于考量水环境容量。&
六、湿周法：湿周法属于水力学法的一种，即利用河流的湿周作为水生生物栖息地质量指标来估算河流的生态基流。该法遵循的原理是以保护临界区域水生生物栖息地的湿周来维持临界区域以下水生生物栖息地的稳定。&
湿周法一般根据河流湿周～流量关系图上的拐点来确定生态基流。当拐点不明显时，以某个湿周率（通常取50%）对应的流量作为生态基流。&
湿周受形状的影响比较大，比较适用于宽浅矩形渠道和抛物线形河道等河床形状稳定的河流，不适合于三角形河道，因三角形河道的湿周～流量关系曲线的拐点不明显，难以进行判断。
石湾电站所在河流集雨面积较大，开发程度较高，且临近流域有茅坪水文站，具有较长系列径流资料，与石湾电站的气象及下垫面情况基本一致。因此，本次计算利用茅坪水文站长系列观测资料，对石湾电站的生态基流采用7Q10法、90%保证率法、流量历时曲线法、近十年最枯月平均流量法、Tennant法等5中方法进行计算并作分析比较。
3.2.2茅坪水文站生态基流计算
根据茅坪水文站年的实测径流资料，通过对茅坪水文站年径流系列的分析计算，采用上述5种方法计算茅坪水文站的生态基流，具体计算成果见表3.2-1、3.2-2。
&&& 茅坪水文站各频率年平均径流量成果
&表3.2-1&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 单位：m3/s
茅坪水文站(F=31.4km2)
茅坪水文站生态基流计算成果表
&表3.2-2&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 单位：m3/s
生态基流量
90%保证率法
流量历时曲线法
近十年最枯月平均流量法
采用10%年平均流量作为生态基流
3.2.3石湾电站生态基流计算
石湾电站水库大坝控制集雨面积1105km2，生态基流计算直接采用水文比拟法移用茅坪水文站径流资料，径流相关计算式为：
式中：Q设、Q横&&分别为设计坝址、茅坪水文站流量（m3/s）
&&&&& F设、F横&&分别为设计坝址、茅坪水文站控制集雨面积(km2)
&&&&& P设、P横&&分别为设计坝址、茅坪水文站以上降雨量（电站附近多年平均降雨量取1379.7mm、茅坪以上多年平均降雨量取1529mm）
计算成果见表3.2-3。
&&&& 石湾电站各频率年平均径流量成果
表3.2-3&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 单位：m3/s
生态基流量
90%保证率法
流量历时曲线法
近十年最枯月平均流量法
根据以上计算成果可知，石湾电站的生态基流计算成果差异较大。其中，7Q10法、90%保证率法、流量历时曲线法、近十年最枯月平均流量的生态基流量计算成果分别为1.237m3/s、 0.317m3/s、2.443 m3/s、0.444m3/s、1.858m3/s。由上计算成果可知，流量历时曲线法及法国乡村法的计算成果相较另外三种的计算成果偏大，主要原因是其不适合南方湿润地区河流特性，计算结果明显偏大，不宜采用。本流域的开发程度较高，且临近流域有茅坪水文站具有长系列的实测径流资料，经综合比较采用7Q10法计算成果1.237m3/s作为石湾电站的生态基流。
4、工程措施
石湾电站为径流式电站，坝址与厂房之间无减脱水河段，且发电尾水直接排入河道，河道流量满足生态用水要求。由于石湾电站的建成运行并未对邵水的水生态造成负面影响，邵水水生态现状较好，故此次电站增效扩容不对邵水的水生态采取工程措施进行修复。
5、非工程措施
石湾电站所在河流的生态修复，应遵循&尊重自然，保护优先&和&以自然修复为主，人工修复为辅&，因此除了采取必要的工程措施之外，非工程措施尤为重要。石湾电站在今后的运营管理中，应有效采取以下非工程措施：
1）位于农村或人烟稀少地区的河段，在满足生态流量的前提下，应尽最大可能保持河道和植被原生态。
2）选择净化能力强的水生、陆生植物对电站管理范围内河滩地进行绿化，构建植被缓冲带，以消除和缓解面源污染，保护河流水质。
3）完善电站管理范围内环境保护措施，防止垃圾、污水、弃油直接排入河流污染水质；对拦污栅、清污机拦下的垃圾和漂浮物进行妥善处理，防止造成二次污染；
4）将电站管理范围内的水生态和水环境保护作业，纳入其生产和管护安排，确保水生态和水环境保护措施长期发挥效益；
5）电站应按照&电调服从水调&的原则，根据河道生态流量下泄要求，进行水量生态调度；
6）电站拦河坝下游适当位置设置下泄流量在线监测装置，由地方水行政主管部门或其授权单位对生态流量泄放进行实时监测；
7）各级水行政主管部门作为河流生态修复工作的监管主体，应联合有关环保部门，加强对河流生态修复实施过程的监督管理，落实后续监管措施，确保各项生态修复措施全面发挥效益。
6、实施效果评价
6.1生态治理评价指标
&&& 对于河道生态治理中所采用的生态治理方法进行合理有效的评价，会影响我们对于今后的生态治理方法的选用和使用效果的评估。
目前，我们使用较多的评价方法主要是从四个方面进行的：①要考虑到河道生态治理形式的结构稳定性，主要就是工程的抵抗冲击性和耐久性；②要考虑到生态健康性，一方面是生态合理性，主要包括生物生存空间丰富度、生物通道通畅性、生态系统自我修复能力、生态系统受干扰度和流速分布多样性；另一方面是环境合理性，包括水流结构多样性、护岸结构水文连通性和河道植被生长条件。③生态安全性是对生态护岸方法进行评价的很重要的一点，包括水质质量、污染强度和食物链破坏度。④要考虑到景观适宜度，这是现代河道生态治理模式中很重要的方面，主要是景观的分维数、多样性、均匀度和覆盖度。
6.2河道生态治理效果评价
本次设计针对石湾电站所在河流的生态环境实际情况，其修复主要采取非工程措施，下泄生态流量保证河道有1.237m3/s的生态基流量，增加了河道的水域面积及水深，河道沿岸按自然生态系统要求水深及水面面积尽可能的恢复到天然状态。
生态修复工程建成以后，不仅改善了河流自身生态，实现人与自然的和谐，且最大限度恢复了河道的天然情况，适当保证了河流的多样性功能，发挥积极有效的作用。
石湾电站生态改造项目情况表
减脱水河段长度
邵阳市水利水电勘测设计院
设计单位资质
水利行业乙级
邵东县水务局
邵水字【2016】15号
新建改建生态流量泄放闸孔（处）
堰坝（个）
增设监测、调度所需设备（台、套）
电站报废（座）
新增生态机组（台）
容量（KW）
生态机组年发电量（KWH）
修复减脱水河段长度（m）
改造投资及资金筹措(万元)
改造总投资
项目单位自筹
项目单位盖章：
年&& 月&& 日
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Vol-38No．4 水文地质工程地质 第38卷第4期
Jul．2011 HYDROGEOLOGY&ENGINEERlNGGEOLOGY 2011年7月 基流计算方法的进展与应用 钱开铸，吕京京，陈
婷，梁四海，万 力 中国地质大学 北京 水资源与环境学院，北京100083 摘要：基流是由地下水补给河流的基本径流，被视为具有维持生态系统稳定功能的河道基本径流，其水量的准确计算在 河流断流、湖泊萎缩和植被退化等一系列生态环境问题的研究中具有重要意义。本文阐述了基流的定义与研究意义，归 纳评价了基流计算方法的类型、适用范围和优先发展方向。其中计算方法可分为图解法、数值模拟法、水文模型法、物理 化学法及数学物理法等五类方法。在此基础上．还着重总结了基流研究在模型校验、水资源利用、生态需水量、河流输沙 量和河流自净力等方面的应用。该研究将在如何合理估算基流量及相关领域中具有重要的参考价值。 关键词：基流；基流计算方法；基流的应用；生态需水量 中图分类号：P642．2 文献标识码：A 文章编号：11 0座机电话号码 6 基流是地下水补给河道径流的基本水流，是河道 各方法的适用范围，并首次归纳了基流计算结果应用
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摘要：针对广东省咸潮上溯、水污染严重及水库、对下游河道生态环境的影响等问题，以满足河流最基本的稀释自净功能、维持河道稳定及生物多样性为目的，综合国内外现有多种生态流量计算方法，对广东省典型河道断面的生态基流进行了计算分析。通过分析不同的方法（Tennant法、月保证率法、7Q10法、最小月平均实测径流量法）的优劣与适用性条件以及不同保证率下的计算结果，提出可以75%保证率下河道生态基流为标准，建议广东省河道生态基流量控制在诸断面多年平均径流总量的10%~21%。
　　：河道生态流量；水文统计；空间变异性
　　 水资源是人类生存和经济社会发展的物质，同时也是生态与环境保护的关键。由于在一段时期内，人们只注重生产和，忽视生态环境需水，没有考虑人与河流的和谐发展，造成生态用水紧张和局部生态系统失衡。生态需水研究是合理配置水资源、实现水资源可持续利用的基础，尤其在既能满足水资源合理开发利用和保护的要求，又能够发挥最佳效益的新的水资源管理模式下,生态与环境问题越来越受到重视［1］。
　　迄今为止，广东省已开展了大量的河流开发利用建设。在防洪减灾、保障经济社会发展等方面做出了巨大贡献的同时也面临了一些新问题：河流水系上大量水库及水闸不合理调控，导致下游河道流量减少、泥沙淤积、咸潮上溯、河道萎缩与水生生物退化等，导致了河流生态过程与功能的破坏；经济的高速发展、人口的快速增长、城市化进程的加快，使得区域内用水急剧上升；鱼类的过度捕捞、水污染的增加使得鱼类的减少，以及水利建设导致水文条件的变化从而对鱼类繁殖期的影响都对物种多样性造成了一定程度破坏。因此以维持河道生态系统生态平衡、保持流域整体性、连续性等特征为目的，研究广东省河道生态基流是非常必要和紧迫的。
　　本文将在水文学方法的基础上,以广东省典型河道为例,进行河流基本生态需水的概算，对广东省水资源综合开发与管理、丰富和完善河道生态需水理论与应用,具有参考意义。
　　1 研究区概况
　　广东省河流众多，全省集水面积在100 km2以上的干支流河道共有542条，其中省际河流52条，珠江三角洲网河区有重要水道26条。众多河流中，主要河流有珠江水系的东江、北江、西江和非珠江水系的韩江、榕江、漠阳江、鉴江等，流域面积在30 000 km2以上的有东江、北江、西江和韩江，是广东省的4大主要河流。珠江流域面积为45.4万km2，在广东境内11.1万km2 ，仅占全流域的24.5%，却占广东全省陆积的62.5%。
　　广东省水资源量与国内其他省区相比较为丰富，多年平均降水量1 774 mm，为全国均值的2.7倍；地表水资源量4 380亿m3（含来自珠江、韩江等上游注入本省的客水）。广东省河流分布状况，可概分为3类4区：珠江流域内4大水系诸河，基本上由西、北、东三面向珠江三角洲网河区汇流，然后由三角洲网河区分8个口门入海；而在粤东沿海和粤西沿海两区，除雷州半岛上的河流外，基本上是平行从北向南流，注入南海。
　　对部分站点多年天然径流资料进行分析，可分别得出最大、最小、平均年径流量及最大、最小值占多年平均年径流量百分比见图1。图2表示各站点多年年径流量的分布情况。
　　2 计算方法
　　目前提出和形成的河流生态需水计算方法已达200余种，分类方法也较多。我国从20世纪90年代开始进行生态需水的研究，形成了较为完备的生态需水理论和方法［2-8］。就我国河流系统生态需水的研究而言，已有成果主要是借鉴国外的相关研究理论和方法［6］。在我国现阶段要进行深入的河流生态需水研究还存在各种困难,主要限制于各种生物资料的获取，但可以从水文的角度展开研究。一方面，各流域的水文资料丰富翔实,较为可靠；同时，这些简化的研究也是进行河流生物完整性研究的前提和基础［9］。较为常用的研究方法可以分为三类:一是标准流量法,如7Q10法［10］、Tennant法［11］、最小月平均实测径流量法［12］等；二是基于水力学基础的水力学法,如R2CROSS法［13］、湿周法［14］等；三是基于生物学基础的栖息地法,如IFIM (河道内流量增加法) ［15］、CASIMIR法［16］等。本文重点运用了水文学方法，将几种常用方法计算所得结果进行分析比较，得出适用于广东省各流域的生态基流阈值。Tennant法是以历史流量为基础确定河道的生态需水量的水文学方法,它采用年平均天然径流量的百分比作为推荐流量，在不同月份采用不同百分比来估算河道生态需水量。7Q10法，即90%保证率连续7天最枯平均流量。由于该标准要求比较高，鉴于我国的经济发展水平比较落后，南北方水资源情况差别大，我国在《制定地方水污染物排放标准的技术原则和方法》（GB 3839-83）中规定：一般河流采用近10年最枯月平均流量或90%保证率最枯月平均流量［17］。最小月平均实测径流量法采用河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流的基本需水量。月(年)保证率设定法，根据系列水文统计资料，在不同的月(年)保证率前提下，以不同的天然平均年径流量百分比作为河道环境需水量的等级，分别计算不同保证率、不同等级下的月(年)河道基本环境需水量，并以计算出的河道基本环境需水量作为约束条件,可以计算相应于不同水质目标的污染物排放量及废水排放量,以满足河流的稀释自净功能［18］。
　　3 广东省典型河道生态基流量的概算
　　依据广东省水文统计资料，本文选取了广东省受地下水开发影响较少的21个径流代表站的1956年-2000年的天然径流资料，运用所叙述的方法对不同保证率下的河道生态基流量分别进行了计算。结果列入表1，此处仅列出75%
　　75%保证率下的河道生态基流量。考虑到生态需水很难达到较高的目标这一实际情况，将75%保证率下的计算结果作为推荐值。
　　从表1选取几个站点对不同方法计算出的生态基流量进行比较，见图3。
　　将Tennant法、月保证率设定法、7Q10、最小月法的计算结果的平均值作为各河道生态基流的最终结果，结果见表2。图4是在不同保证率下各站点生态基流量占多年平均天然径流量百分比。
　　4 计算结果分析
　　由最小月平均实测径流量法计算得出的生态基流量为454.28亿m3，占多年平均径流量的6.8%。采用7Q10法计算所得的各河道生态基流量为1 439.2亿m3，占多年平均径流量的21.69%。采用Tennant法计算得到的生态基流量，在75%保证率下，介于581～3 483亿m3之间，分别占多年平均径流量的8.75%～52.48%。采用月保证率法计算所得的各流域生态基流量，在75%保证率下，介于572.48～3 940亿m3之间，分别占多年平均径流量的8.63%～59.37%。由图3可看出，最小月平均实测径流量法计算结果最小，Tennant法和月保证率法计算得出的生态基流范围较为接近。生态基流量在年际变化中表现出一定的周期性变化，丰水年所需要的生态基流较多，枯水年则较少。表2是在不同保证率下广东省典型河道主要站点的生态基流情况。多年平均情况下河道生态基流为850.9亿m3，平水年（50%）河道生态基流为843.6亿m3，枯水年（75%）河道生态基流为823.3亿m3，特枯年（95%）河道生态基流为774.6亿m3。以Tennant法的最小推荐值不小于径流量的10%为原则［19］，将75%保证率下的计算结果作为推荐值，则广东省典型河道诸断面的最小生态基流量须保证在多年径流的10%~21%。
　　生态基流量在空间分布上表现出一定的规律，西江所需要的生态基流量最多，而秋香江最少；从粤西至粤东生态基流量逐渐减少；东江从上游至下游所需生态基流量逐渐增加。
　　5 结论
　　本文运用水文学方法在不同保证率下分别对广东省典型河道各站点的生态基流量进行计算，把75%保证率下的计算结果作为推荐值。弥补了单独应用Tennant等方法时的不足。从估算的结果看出，采用Tennant法、月保证率方法和7Q10法计算出的结果相对可靠，更适用于广东省河流。
　　由于研究目标的不同，计算河流生态需水量的方法很多。本文提到的4种计算河流生态需水量的方法是根据河流水文学的原理,以河流多年实测径流为基础,因此所计算的结果是建立在地区基础之上的。在估算河道生态需水量时，由于资料的缺乏没有对各河道进行分区计算，存在重复计算的问题需要进一步解决。 　参考文献:
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8-1(商易宝)
8-2(英才网)
8-3(媒体广告)}