生态流量的确定

生态流量的确定

1.常用计算方法

生态流量的计算应根据河湖生态环境功能、生态环境状况及人类对河流的开发利用程度，合理确定维持河流基本生态环境功能和维系给定目标下生态环境功能的不同保护要求，计算基本生态环境需水量和目标生态环境需水量。

迄今为止，国际上有200多种生态环境流量计算方法，大致可分为水文学法、水力学法、栖息地评价法、整体分析法。（常用计算方法详见本刊第15期）按照河流生态流量的计算方式，又可划分为查表法、数据分析法、功能分析法、水力栖息模型法等4类，其中Tennant方法是查表法的代表，基于IHA （Indicators of Hydrologic Alteration）的变动范围法是数据分析法的代表，BBM （Building Block Methodology）法是功能分析法的代表方法。

实际计算生态流量过程中，并不局限于单一的方法，可将两种或多种方法结合使用，例如将水文学与水力学结合，将水文学与栖息地法相结合等。

2.不同生态系统的生态流量计算

保障河湖生态流量（水量）目的是为了维持河流、湖沼生态系统的基本形态、生物基本栖息地，以及生物多样性等生态功能。由于不同生态系统结构与功能不同，其对应的生态流量各具特征。在计算生态流量时，要根据生态系统的结构特征选择合适的生态流量计算方法。

河流生态系统可根据地理位置及河流大小特征等细分为：大江大河与支流溪流、山区河流与平原河网、高含沙河流以及咸淡水交错的河口等。不同河流类型的生态流量共性表现为，水文情势及水力学要素是河流生态流量的重要影响因子。根据资料的齐备情况，通常可采用水文学法、水力学法、栖息地评价法等计算生态流量。

然而，不同类型河流的生态流量又各具特点。例如，山区河流多建有大型水利工程，水文情势的改变以及其对生物栖息地的影响需要在推求生态流量时予以考虑；平原河网闸坝密布，流速较小，生物基本栖息地功能下降甚至丧失，需要实施严格的生态流量管控；部分溪流由于小水电项目的过度开发，出现减脱水河段，河流出现不同程度萎缩甚至断流，计算生态流量时应予以重点考虑水流连通性。河口区的生态流量，主要目的是维持河口基本形态，河口滩地潮间带水生生物基本栖息地，同时要考虑防潮压咸等生态环境功能，因此可根据河口泥沙输运、河口水生生物需水、河口水盐平衡等计算河口生态流量。

湖沼生态系统主要包括湖泊、沼泽、湿地等。湖沼生态需水计算通常采用水位作为指标，通过核算生态水位，推求湖泊生态流量（水量），以维持湖泊、沼泽的生态环境功能。

综上所述，生态系统组成与功能不同，其生态流量计算方法不同。在实际计算过程中，通常多个生态系统相互联系，例如河湖连通、河沼连通，以及河湖河口沼泽连通等，此时应该将多个生态系统作为一个整体考虑，建立多个生态系统之间的水力联系，推求满足多个生态系统的生态流量过程。

此外，分项计算后需对所得的不同生态系统生态流量进行核验。河流控制断面生态流量均应小于相应时段的天然径流量，一般不应大于多年平均实测径流（现状经济社会用水挤占生态环境用水的河流除外）。河口生态流量一般不大于

多年平均入海水量。湖泊沼泽生态流量应与出入湖泊、沼泽的河流节点生态环境需水量相协调，年内不同时段平均水位不大于天然情况下多年平均相应时段水位（《河湖生态环境需水计算规范》）。

▲黑河生态治理显成效——张掖黑河公园

3.生态敏感期保护对象

河湖生态敏感期重点保护对象主要包括鱼类生境、底栖生境、河谷林、河流湿地、防控水华等。

以鱼类生境保护为例，可结合国家级种质资源保护区及河口控制断面，根据鱼类洄游、产卵等阶段对流速因子的需求设定生态流速目标，推求促进鱼类繁殖的生态流量；针对平原河网地区鱼类越冬期对水深需求，设定最小水深，推求鱼类越冬期所需生态水量；综合鱼类洄游、产卵、越冬重要生命阶段，提出贯穿鱼类完整生活史的生态流量过程，或者面向年内不同时期各目标物种的特殊需求确定年内生态流量过程。

底栖动物和河岸带植物相比，种类多、分布广、生长周期较长、对水文条件变化敏感、能反映污染的长期累积效应。可利用底栖动物为指示生物，建立底栖动物栖息地质量与流量的关系，量化底栖动物生活史对不同生态流量及其组分（基流、中流量、低流量脉冲、高流量脉冲）的需求。

针对水华控制，可根据藻类生长与流速及紊流强度的关系，采用抑制流速法推求满足水华控制条件的生态流量；或基于藻类生物量平衡，采用断面通量法推算出控制水华所需的流量；或基于断面通量法、抑制流速法分别推求面向水华控制的断面生态流量，然后取二者的外包线，得到典型断面生态流量。此外，针对水华防控的生态流量计算，还有断面流量观察法、断面水质目标控制等方法。

实际应用中，应综合考虑目标鱼类产卵、水华防控、湿地保护等多个生态敏感期保护对象的需求，推求河流全时段生态流量过程。