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河湖生态流量计算方法

Qp法(不同频率最枯月平均值法)

以河流控制断面长系列(n≥30年)天然月平均流量、月平均水位或径流量(Q)为基础,用每年的最枯月排频,选择不同频率下的最枯月平均流量、月平均水位或径流量作为河流控制断面的生态基流。

频率P根据流域水资源开发利用程度、规模、来水情况等实际情况确定,宜取90%或95%。实测水文资料应进行还原和修正,水文计算按SL278的规定执行。

对于存在冰冻期或季节性河流,可将冰冻期和由于季节性造成的无水期排除后再进行排频。

Tennant法(蒙大拿法)

依据观测资料建立的流量和河流生态状况之间的经验关系,采用历史天然流量资料,确定年内不同时段的生态流量,使用简单、方便。河道内不同生态状况对应的多年平均天然流量百分比见表A.1。

河道内不同生态状况对应的多年平均天然流量百分比%

不同流量百分比对应河道内生态状况

年内水量较枯时段

年内水量较丰时段

最佳

60~100

优秀

40

60

很好

30

50

良好

20

40

一般或较差

10

30

差或最小

10

10

极差

0~10

0~10

从表A.1第一列中选取生态保护目标对应的生态环境功能所期望的河道内生态状态,第二列、第三列分别为相应生态状态下年内水量较枯和较丰时段(或非汛期、汛期)生态流量占多年平均天然流量的百分比。两个时段包括的月份根据计算对象实际情况具体确定。

该方法主要适用于北温带常年性河流,作为河流规划目标管理、战略性管理方法。使用时,丰枯时段的划分,可根据多年平均天然月径流量排序确定;也可根据当地汛期、非汛期时段划分确定,汛期和非汛期时段应根据区域气候条件进行调整。

基本生态流量取值范围应符合下列要求:

水资源短缺、用水紧张地区河流,可在表A.1“良好”的分级之下,根据河流控制断面径流特征和生态状况,选择合适的生态流量百分比值;

水资源较丰沛地区河流,宜在表A.1“很好”的分级之下取值。

目标生态流量取值范围应符合下列要求:

水资源短缺、用水紧张地区河流,宜在表A.1“良好”和“优秀”的分级范围内,根据水资源特点和开发利用现状,合理取值;

水资源较丰沛地区河流,宜在表A.1“很好”及以上分级合理取值。

流量历时曲线法

利用河流控制断面历史流量资料构建各月流量历时曲线,应以90%或95%保证率对应流量作为基本生态环境需水量的最小值。

该方法在使用时,应分析至少20年的日均流量资料。

7Q10法

又称“最小就量法”,通常选取90%~95%保证率下、年内连续7天最枯流量值的平均住作为基本生态环境需水量的最小值。也可采用一年364天都能保证的流量。

该方法适用于水量较小,且开发利用程度已经较高的河流。使用时应有长系列水文资料。

采用Qp法、流量历时曲线法、7Q10法等利用长系列水文资料分析确定最枯月(旬、日)频率时,可针对不同的河流及不同的水生态特点,通过调整保证频率达到所需的保护和管理目标。

近10年最枯月平均流量(水位)法

本方法适合水文资料系列较短时近似采用。

缺乏长系列水文资料时,可用近10年最枯月(或旬)平均流量、月(或旬)平均水位或径流量,即10年中的最小值,作为生态基流(最低生态水位)。

频率曲线法

适合具备30年及以上水文系列数据。

用长系列水文资料的月平均流量、水位或径流量的历史资料构建各月水文频率曲线,将一定频率相应的月平均流量、月平均水位或径流量作为对应月份的河流控制断面生态流量,组成年内不同时段值,用汛期、非汛期各月的平均值复核汛期、非汛期的生态流量。

计算生态基流,频率宜取90%或95%,计算其他生态流量,频率可根据需要确定。

河床形态分析法

维持河床形态的河流造床功能所需水量,可根据对枯水期、平水期、丰水期,或汛期、非汛期维持河床形态的水量分析,分别求得。维持河流形态功能不丧失的水量,可用维持枯水河槽的水量估算,通过分析枯水期河道横、纵断面形态和水量—流量的关系,推求维持枯水河槽对应的需水量。

湿周法

适用于河床形状稳定的宽浅矩形和抛物线型河道。

利用湿周作为水生生物栖息地指标,通过收集水生生物栖息地的河道尺寸及对应的流量数据,分析湿周与流量之间的关系,建立湿周—流量的关系曲线(见图A.1)。

拐点

拐点

湿周-流量关系示意图

基本生态流量可按下列三种方法获取:

方法1:选取湿周—流量过程曲线中的斜率为1曲率最大处的点,该点对应的流量作为河道的基本生态流量。有多个拐点时,可采用湿周率最接近80%的拐点;

方法2:选取湿周—流量过程曲线的转折点,将该转折点对应的流量作为河道的基本生态流量;

方法3:选取河流平均流量作为基准点,其对应的湿周为R,将该湿周R的80%对应的流量作为河道的基本生态流量。

方法3为平均流量的百分比,方法2中转折点很难确定并且误差较大,方法1的应用性相对较

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