如何确定区域河道生态净流量
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。
水库生态流量：确定方法与管理实践
• 卫星遥感：通过卫星遥感技术，获取 水库的生态环境信息。 • 无人机航拍：通过无人机航拍技术， 获取水库的生态环境信息。
• 水文学方法：计算生态需水量。 • 生态学方法：评估生态需水量。
03
水库生态流量管理实践
水库生态流量监测与数据采集
水库生态流量监测主要包括水位监测、水量监测、 水质监测等方面。
水库生态流量：确定方法与管理实践
01
水库生态流量的概念及重要性
水库生态流量的定义与含义
• 水库生态流量是指水库在维持生态系统健康和保障水资源可持续利用的前提下，能够满足生态需水量的水流流量 。
• 生态系统健康：包括生物多样性、水生生态系统完整性、水质等方面。 • 水资源可持续利用：满足人类生活、生产、生态等方面的用水需求，同时不损害生态环境。 • 生态需水量：生态系统在一定时间内所需的水量，包括蒸发、渗透、径流等。 • 水库生态流量是水库水资源管理和生态保护的重要量化指标。 • 水资源管理：合理调配水资源，满足人类需求，同时保护生态环境。 • 生态保护：保护和恢复生态系统的功能和完整性，提高生态系统的抵抗力。
水库生态流量管理对策与建议
针对监测技术的挑战，建议加强监测 技术研发，提高监测技术水平。
针对调度技术的挑战， 建议加强调度技术研究，
提高调度技术水平。
• 监测技术研发：研发先进的生态 流量监测设备和技术，提高监测技 术水平。
• 调度技术研究：研究先进的生态 流量调度方法和手段，提高调度技 术水平。
水库生态流量管理具有重要意义。
• 保护生态环境：通过Байду номын сангаас态流量管理， 减少对生态系统的破坏，保护生态环境。 • 促进可持续发展：通过生态流量管理， 实现经济、社会、生态的协调发展，促 进可持续发展。
河流生态流量特征图及生态流量评价方法
第31卷第1期Vol．31No．1水资源保护WATEＲＲESOUＲCES PＲOTECTION 2015年1月Jan．2015DOI ：10．3880/j．issn．1004-6933．2015．01．016作者简介：涂晶晶（1990—），女，硕士研究生，研究方向为水资源规划与管理。
E-mail ：tujingjing80@163．com 通信作者：艾学山，副教授。
E-mail ：xsai@whu．edu．cn 河流生态流量特征图及生态流量评价方法涂晶晶，陈森林，艾学山，毕玉晓（武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072）摘要：以水电站大坝下游河道为研究对象，从分析天然日流量特征出发，基于月中值流量和月内典型特征流量绘制了河流生态流量特征图，作为水库下泄生态流量的确定依据。
基于此河流生态流量特征图，建立了判断生态流量满足程度的7d 流量偏差率、7d 生态需水保证率、月均生态需水适宜度及基于此3个指标的生态需水综合指标，并给出了各指标的评价依据和评价方法。
结果表明，河流生态流量特征图符合各时段河流天然流量的基本特征，可作为指导水库生态泄流的依据；所建立的生态流量评价方法能够反映实际下泄流量与天然流量的变化程度，可用于评价河流的生态流量满足程度。
关键词：河流生态流量；生态流量特征图；生态流量评价；水库调度中图分类号：TV213文献标志码：A 文章编号：1004-6933（2015）01-0099-07Diagram of river ecological flow characteristics and evaluationmethod of ecological flowTU Jingjing ，CHEN Senlin ，AI Xueshan ，BI Yuxiao（State Key Laboratory of Water Ｒesources and Hydropower Engineering Science ，Wuhan University ，Wuhan 430072，China ）Abstract ：Taking the downstream of the dam of hydropower station as the research object ，by analyzing the natural day-flow characteristics ，a diagram of river ecological flow characteristics was drawn based on the monthly mean flow and flow of typical characteristics ，being the standard of ecological flow of reservoir water release．Based on the diagram of river ecological flow characteristics ，the deviation rate of 7-day flow ，the guarantee rate of 7-dayecological water demand ，the monthly average suitability degree of ecological water ，and the comprehensive index of ecological water demand based on these three indexes were set up to judge the satisfaction level of ecological flows ；and the evaluation basis and evaluation method of each index were given．The results show that the diagram of riverecological flow characteristics conforms to the basic characteristics of river natural flow of each period ，and it can be used as a basis for guiding the reservoir ecological discharge ；and the evaluation method of ecological flows set up can reflect the changes of discharge flow and natural flow ，and it can evaluate the satisfaction degree of river ecological flow．Key words ：river ecological flow ；characteristics diagram ；evaluation of ecological flow ；reservoir operation 河流生态流量是指为保护河道内生态环境，需要保留在河流、湖泊、沼泽内的水量及过程，即维持河道内水生生物生存和生物多样性，以及防止河道泥沙淤积、水质污染、海水入侵、河道断流、湖泊萎缩所需要的河道流量［1］。
浅谈河流生态流量确定与保障
2020.911水文水资源由于历史上湖泊圈圩问题突出，对区域、流域防洪调蓄、水质及水生态环境带来不利影响。
本文针对新的形势和需求，从水生态文明建设，流域、区域防洪，南水北调、区域饮水、农业灌溉、抗旱，改善湖泊水质、水生态，沿湖地区经济社会可持续发展，妥善解决历史遗留问题等6个方面全面分析了骆马湖实施退圩还湖的必要性■（作者单位：1.新沂市机电排灌管理总站 221400 2.新沂市水务局 221400 3.新沂市阿湖水库管理所 221413）浅谈河流生态流量确定与保障刘双阳一、生态流量确定的基本原则与方法根据《水利部办公厅关于印发2019年重点河湖生态流量（水量）研究及保障工作方案的通知》和《水利部水利水电规划设计总院关于印发2019年重点河湖生态流量（水量）保障实施方案编制及实施有关技术要求的通知》要求，生态流量（水量）的概念口径及目标确定如下。
1.概念口径生态流量（水量）包括基本生态流量（水量）和目标生态流量（水量）。
其中，基本生态流量（水量）包括生态基流、敏感期生态流量（水量）、不同时段生态流量（水量）、全年生态流量（水量）等不同指标。
不同时段可包括逐月，或汛期、非汛期等时段。
本生态流量（水量）是指维持河床基本形态，保障河道输水能力，防止河道断流、保持水体一定的自净能力的最小流量，是维系河流的最基本环境功能不受破坏，必须在河道中常年流动着的最小水量阈值。
湖泊生态环境需水一般为维持湖泊生态和环境功能所消耗的、需补充的水量，根据湖泊的功能确定满足其生态功能的最低水位。
2.生态流量目标及确定（1）目标指标以保障生态基流为主。
对于已批复或审查的水量分配方案、流域水量调度方案、规划环评、项目环评等明确了其他生态流量（水量）指标目标要求的控制断面，应同时明确其他生态流量（水量）指标目标值。
湖泊生态流量（水量）采用水位或水面面积等指标表征。
（2）水文系列原则上以1956—2016年年天然径流系列确定生态流量（水量）目标。
三种生态流量计算方法适应性分析及选择
文章编号：1006-0081（2020）12-0059-04水工程在发挥防洪、发电、航运、灌溉等效益的同时，在一定程度上改变了河流水文情势，产生了相应的生态效应。
在工程实践中，一般较多关注优化水工程的最小下泄流量，主要考虑生产和生活用水需求。
随着对河流生态系统认识的逐步深入，水库下泄流量需要考虑下游生态保护目标的需求，河流生态流量的计算和实践评估是一个十分重要而复杂的课题。
研究和实践表明：应根据不同地域、不同类型河湖的气候水文特性、水资源禀赋条件及开发利用状况、河湖生态功能定位等，分析并明确主要生态保护对象及保护要求，合理确定河流生态流量及过程，对重要河流生态流量的满足状况进行评价，并分析存在的主要问题和成因［1］。
欧洲开展生态流量的研究和实践起步比较早，在《欧盟水框架指令》下开展生态流量计算评估［2］的经验和案例值得参考借鉴。
1生态流量计算方法学术界常用的几种生态流量计算方法包括：①水文法；②水力-栖息地法；③整体法。
为了对比3种方法的利弊，在表1中对这些方法进行了比较。
表1三种生态流量计算方法比较方法类别水文法水力-栖息地法整体法用途审查历史流量数据，找出河流中天然流量阈值，并可将其视为流量的“安全”阈值审查选定目标物种或群落的栖息地数量和面积随流量变化的情况在专家意见研讨会上检查流量，推荐用于河流生态系统所有组成部分的流量，包括社会和娱乐用途规模整条河流，应用于区域评估根据研究河段代表性，扩大至整个流域整条河流，应用于区域或河流特定尺度相对成本较低一般较高相对使用频率较高一般低1.1水文法水文法是基于历史径流数据分析的方法。
基本假设是为了保护河流生态系统，必须保证天然的水文情势。
水文法中并不考虑物种或群落特定水平，提供同期流量的变化幅度和范围，以维持生态过程与生物多样性。
水文法在当前的应用趋势是从仅设定一个最小流量的方法（如：1976年Tennant 法）转向更加全面的方法，考虑维持河流形态和生态过程所需的水文条件。
河道内最小生态需水量计算
附录C：常用计算方法
• 分项法计算（针对河流不同生态功能） • （1）河道生态基流：可采用水文学方法最 枯月平均流量法、湿周法或其它方法。 • （2）水生生物需水量：可采用水文－生物 分析法、生境模拟法、生态水力学法等方 法计算。通过建立水生生物生长繁殖与水 流条件关系，选取计算指标，综合确定生 态需水量。（现状）
三、河道内最小生态需水计算
• （一）现阶段规范中关于生态需水量的有 关规定（已颁） • （二）河道内最小生态需水量常用指标 • （三）河道内生态需水计算及评价中有关 问题
（一）现阶段规范中关于生态需水量的 有关规定
• 1、水利行业规范性文件 • 《建设项目水资源论证导则（试行）》（SL／ Z322－2005） • 《江河流域规划环境影响评价规范》（SL45－ 2006） • 2、环保行业 • 《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过 鱼设施环境影响评价技术指南（试行）》（环评 函［2006］4号）
附录C：常用计算方法
• （3）输沙需水量（对多沙河流）：可在专 题研究或根据相关成果基础上确定输沙需 水量。 • （4）河口生态需水量：可通过典型年入海 水量分析确定（也是一种水文学方法）， 有条件时可采用分项计算方法。
《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼 设施环境影响评价技术指南（试行）》 • 国家环保总局环境影响评价管理司环评函[2006]4 号 • 提出维持水生生态系统稳定所需水量计算方法， 及各类计算方法的适用条件和基本要求。 • 《指南》推荐的计算方法：目前审查中要求 • 水文学法：Tennant法、最小月平均径流法； • 水力学法：湿周法、R2－Cross法； • 组合法；生境模拟法；BBM法；生态水力学法等。
生态需水评价
• 1、工程泄放生态基流设施评价 • 2、水库生态用水调度方式评价 • 3、对生态需水满足程度评价
确定河流生态需水量的方法
综 合确定河流生态需水量的方法武会先,吕洪予(黄河水利委员会新闻宣传出版中心,河南郑州450003)摘 要:确定河流生态需水量的方法有多种,主要介绍了南非科学家采用的!建块法∀和澳大利亚科学家采用的!基准测量法∀。
该两种方法通过使水流接近平均天然水流过程的途径来保证所确定的河流生态目标,它们与!环境流量∀、!最小生态流量∀、!生态基流∀等方法有一定的区别。
关 键 词:生态需水量;建块法;基准测量法;河流中图分类号:TV12;TV88 文献标识码:A 文章编号:10001379(2006)0600120220世纪末,人们认识到人类社会和生态环境可持续发展的极端重要性,也越来越关注河流治理对生态和文化方面所造成的影响,如何兼顾人类和生态的可持续发展成为世界各国所面临的严峻挑战。
面对水资源的严重短缺和时空分布的不均匀性,既要保证人类社会经济发展的用水需求,又不能以牺牲生态环境为代价,人们越来越需要搞清楚的问题是:河流到底需要多少水?河流能否既满足水力发电及灌溉用水的需求,又满足当地人们精神方面及河流自身生态方面的需要?如何管理河流才能既满足人类对水的各种需求,又维持河流生态系统的健康?1 河流生态需水量的概念文献中经常出现的关于生态需水量的概念有!生态基流∀、!环境流量∀、!最小生态流量∀、!生态需水量∀等,研究的角度和目的不一样,这些概念的内涵略有不同。
有学者对!生态基流∀是这样描述的:!维持河流生态系统功能所需要的基本流量,是指维系一定环境功能状况或目标(现状、恢复或发展)情况下客观上需求的水资源量。
∀[1]#环境流量∃一书对!环境流量∀的概念描述为:!在用水矛盾突出且水量可以进行调度的河流、湿地或沿海区域,为维持其正常生态系统及功能所需要的水量∀。
[2]由中国工程院组织专家完成的#21世纪中国可持续发展水资源战略研究∃认为:广义的生态环境用水是指!维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水,包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等∀;狭义的生态环境用水是指!为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量∀。
水利工程生态流量确定方法、主要江河洄游鱼类、堤上设施适宜性规定、已建工程生态改造主要内容
附录 D（规范性）生态流量确定方法D.1 河流控制断面生态环境需水量的确定D.1.1 河流控制断面生态环境需水量计算应包括基本生态环境需水量计算和目标生态环境需水量计算。
应根据河流生态环境功能，生态环境状况及河流的开发利用程度，合理确定河流生态环境保护目标，分别计算河道内基本生态环境需水量和河道内目标生态环境需水量。
D.1.2 河流控制断面基本生态环境需水量的计算，按最小值、年内不同时段值和全年值表述应符合下列要求。
a)最小值计算应按下列规定执行：1)有长系列（n＞30年）水文资料的河流控制断面可采用“Qp”法、“流量历时曲线法”、“7Q10”法。
2)缺乏长系列水文资料的河流控制断面，可采用“近10年最枯月平均流量（水位）法”。
3)应比较分析多种方法计算结果，合理确定基本生态环境需水量最小值。
b)年内不同时段值计算应按下列规定执行：1)可采用“Tennant法”。
2)可采用“频率曲线法”。
3)可根据保护目标所对应的生态环境功能，分别计算维持各项功能不丧失需要的水量，取外包作为年内不同时段值：维持河流形态功能不丧失的水量，可用“河床形态分析法”；维持生物栖息地功能不丧失的水量，可用“湿周法”、“生物空间法”；维持自净功能基本要求的水量，可按照GB/T25173相关规定计算。
4)应比较分析多种方法计算结果合理确定目标生态环境需水量的年内不同时段值。
c)全年值计算应按下列规定执行：1)可采用公式（1）计算：（1）式中：——基本生态环境需水量的全年值，以水量计为m3；——基本生态环境需水量年内不同时段值，包括逐月（旬、日）或非汛期、汛期值，以水量计为m3。
2)如用流量表示，应将相应时段的平均流量值换算成水量值，用公式（1）计算全年值的水量，进而得到全年平均流量，作为基本生态环境需水量的全年值。
D.1.3 河流控制断面的目标生态环境需水量应按照保护目标对应的生态环境功能维持在正常水平的需水量要求综合考虑河道内生产用水需求计算年内不同时段值和全年值。
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。
河道内生态环境流量计算方法探讨
３渭河河道内生态环境流量估算
渭河是黄河最大的一级支流，流经宁夏、甘肃、陕西三省的８４个县（市、区），干流全长８１８ｋｍ， 流域面积１３４ ７６６ｋｍ２。其流域面积和天然径流量均占黄河流域１８％左右，是黄河泥沙的主要输入 源。径流分布极不平衡，南岸集水面积占流域面积不足２０％，但产水量占流域产水量的４８％以上， 是黄河流域典型代表河流。华县和状头水文站控制了渭河流域９８％的流域面积，本文列举“华
８．３２ １８．４１ ２６．７３ １１．３５
１８．４１
ｌＯ．８９ ２５．２ｌ ３６．１ １５．２ ２５．２ｌ ４０．４ｌ
２．９ ３．９
２．９ｌ ３．９２
２．９ｌ ３．９３ ２．２０ ２．９ｌ ５．１ｌ
１８．０４
９．５ １１．０ ２０．５
多年平均年基 本生态环境理 论需水量｝
１．２ ２．９
１．３５
ｌＯ．７ １３．９ ２４．６
观测基础上，能客观的反映河道内生态环境需水量。简单易行、便于操作。缺憾是推荐的百分数 没有给出相应保护生物的物种及何种环境状况，汛期和非汛期的划分不普适我国河流。显然，可 以在我国进行河流原型调查观测研究后加以改进。现阶段应根据研究河流特性及其在区域社会 经济发展中的地位和作用，区分描述河流不同生态环境状况的不同等级，参照表１按汛期、非汛期 设定不同等级百分数的标准值。 （２）典型月径流法基于实际发生的水文和河道内外良性用水事件，既维持了河道基本功能，又 代表了水文断面多年平均的特性，计算的河道基流量客观、可靠。 （３）最小月径流法，因为是小中取小，可以认为是河道基流量的最小阈值，但也可能已经发生 河道内的生态环境问题。 （４）连续枯水年月径流法不能反映河道内是否已发生生态环境问题。
２．３
河道基流量及河道内生态环境流量的综合取值 通常上述四种方法算出的河道基流量差距较大，鉴于各自算法的优缺点，本文提出以典型月
河流生态流量计算方法及其评述
河流生态流量计算方法及其评述摘要：河流生态需水研究涉及生态学、水文学、环境科学等，近年来成为了国内外的研究热点。
本文回顾国内外生态需水的研究成功，对外常用计算方法的优缺点和适用条件进行总结，以期为计算河流流量的方法选取提供参考。
关键词：生态流量；计算方法；评述1 引言随着水资源开发程度不断加强，水利工程建设改变了河流水文情势[1]。
水资源开发过程中，如缺乏正确的生态价值观指导，河流生物栖境将遭受破坏，在提高水资源利用效益的同时，如何保护河流生态环境已成为迫切需要研究的课题[3]。
现阶段人们普遍认为，为河道预留足够的流量满足生态环境的用水需求，是保护河流生态稳定的有效途径，合理估算河流生态流量十分必要。
河流生态流量的计算方法一般分为水力学法、基水文学方法、栖息地法和整体分析法[2]。
本文对国内外常用的河流生态流量计算方法进行总结评述，以期为估算河流流量的方法选取提供参考。
2 国内外研究进展2.1国外研究状况美国是最早研究河流生态需水的国家，在20世纪40年代提出了避免河流生态系统退化的河流最小环境流量。
最开始，研究学者多根据水文资料开展河流生态流量计算，提出了一些水文学方法，例如Tennant法，后来，根据河道断面资料确定河流所需的生态流量，形成了水力学法，例如美国科罗拉多州水利局提出了R2-Cross法。
90年代之后，生态系统需水研究成为了全球关注的热点，河流生态流量的基本理论不断得到论证，原有的计算方法也得到改进和完善，这时期也出现了部分新的计算方法，如南非BBM法[4]。
2.2 国内研究状况我国有关河流生态需水的研究最早可追溯到20世纪70年代，该时期主要集中在最小河流生态流量估算方法的研究，水利部长江水资源保护科学研究所的《环境用水初步探讨》是这阶段研究成果的典型代表。
20世纪80年代，由于水体污染日益恶化，国务院环境保护委员会在《关于防治水污染技术政策的规定》提出在水资源规划时要保证改善水质所需的环境用水，这阶段研究主要集中在宏观规划战略方面[5]。
生态流量确定标准
生态流量确定标准
生态流量的确定标准包括以下两个方面：
1. 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。
2. 根据河流域水文特征、水资源状况、生态保护需求等因素，制定符合实际情况的生态流量标准。
标准应包括不同时间尺度（如日、月、年）的生态流量，以及不同河流断面（如起始断面、控制断面、终止断面）的生态流量。
此外，生态流量的监测也很重要，包括在河流域内设置生态流量监测站点，定期监测生态流量。
监测频率应根据实际情况确定，一般应不低于每月一次。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
河流生态流量计算方法及其评述
河流生态流量计算方法及其评述摘要：河流生态需水研究涉及生态学、水文学、环境科学等，近年来成为了国内外的研究热点。
本文回顾国内外生态需水的研究成功，对外常用计算方法的优缺点和适用条件进行总结，以期为计算河流流量的方法选取提供参考。
关键词：生态流量；计算方法；评述1 引言随着水资源开发程度不断加强，水利工程建设改变了河流水文情势[1]。
水资源开发过程中，如缺乏正确的生态价值观指导，河流生物栖境将遭受破坏，在提高水资源利用效益的同时，如何保护河流生态环境已成为迫切需要研究的课题[3]。
现阶段人们普遍认为，为河道预留足够的流量满足生态环境的用水需求，是保护河流生态稳定的有效途径，合理估算河流生态流量十分必要。
河流生态流量的计算方法一般分为水力学法、基水文学方法、栖息地法和整体分析法[2]。
本文对国内外常用的河流生态流量计算方法进行总结评述，以期为估算河流流量的方法选取提供参考。
2 国内外研究进展2.1国外研究状况美国是最早研究河流生态需水的国家，在20世纪40年代提出了避免河流生态系统退化的河流最小环境流量。
最开始，研究学者多根据水文资料开展河流生态流量计算，提出了一些水文学方法，例如Tennant法，后来，根据河道断面资料确定河流所需的生态流量，形成了水力学法，例如美国科罗拉多州水利局提出了R2-Cross法。
90年代之后，生态系统需水研究成为了全球关注的热点，河流生态流量的基本理论不断得到论证，原有的计算方法也得到改进和完善，这时期也出现了部分新的计算方法，如南非BBM法[4]。
2.2 国内研究状况我国有关河流生态需水的研究最早可追溯到20世纪70年代，该时期主要集中在最小河流生态流量估算方法的研究，水利部长江水资源保护科学研究所的《环境用水初步探讨》是这阶段研究成果的典型代表。
20世纪80年代，由于水体污染日益恶化，国务院环境保护委员会在《关于防治水污染技术政策的规定》提出在水资源规划时要保证改善水质所需的环境用水，这阶段研究主要集中在宏观规划战略方面[5]。
确定河道内适宜生态流量的几种水文学方法
确定河道内适宜生态流量的几种水文学方法作者：葛金金彭文启张汶海渠晓东来源：《南水北调与水利科技》2019年第02期摘要：适宜生态流量是保障河流水生态系统健康的重要变量，合理评估适宜生态流量具有现实意义。
以淮河流域典型河流沙颍河为研究对象，基于沙颍河周口水文站44年天然日流量数据，运用常用的5种水文学方法计算沙颍河的适宜生态流量，通过比较5种水文学方法在计算适宜生态流量方面的优劣发现：在水量需求方面，Q50_Q90法水量需求最大，Tennant法水量需求最小，Q50_Q90法会加重“三生”用水矛盾;在水文节律模拟方面，Tessman法、月流量变动法和Lyon法较Q50_Q90法和Tennant法有明显优势;在月流量满足率方面，Tennant法和Lyon法满足率最高，其中枯水期Lyon法满足率最高。
综合考虑水量需求、水文节律和满足率三方面因素，Lyon法在计算沙颍河这类季节性河流的适宜生态流量结果最为合理。
关键词：日流量数据;生态流量;水文学法;需水量;满足率中图分类号：X143 文献标志码：AAbstract：As the amount of ecological flow is one of the important factors in maintain aquatic ecosystem，the accurate estimation of it has important practical significances.The Shaying River，a typical river in the Huai River Basin，was used in this study.In order to explore the advantages and disadvantages of five commonly used hydrological methods，the ecological flow was estimated based on the 44-year natural daily streamflow data at Zhoukou hydrological station.The results showed that the Q50_Q90 method had the largest water demand and the Tennant method had thesmallest.Q50_Q90 method would increase water pressure.Meanwhile，the simulation result of natural flow regime with different hydrological methods showed that the Tessman method，the Monthly Flow variation method and the Lyon method all had obvious advantages over the Q50_Q90 method and the Tennant method.It was found that the Tennant method and the Lyon method had the highest satisfaction rates than the other method，and the Lyon method had the highest satisfaction rates in dry hydrological years than other four methods.Therefore，the Lyon method was the most reasonable method to calculate the ecological flow in seasonal river，such as Shaying River.Key words：daily streamflow;ecological flow;hydrological method;water demand;satisfaction rate水资源是基础性的自然资源，随着经济社会的高速发展，我国水资源开发利用率不断提高，淮河流域甚至达到53.6%[1]，远远超出了国际水资源开发利用率40%的警戒线[2]。
如何确定区域河道生态净流量
河流生态径流量计算的目的——求出可以保证河流 健康状况的最小、最大及适宜生态径流量.
逐月最小生态径流计算法
步骤：
流量资料分为1～12 月份共 12 个月平均径流系列 取每个月系列的最小值作为 该月的最小生态径流量 最后得到的即为全年的最小 生态径流过程。
逐月频率计算法：
步骤：
首先将1年分为丰水期、平水期和枯 水期3 个时期,并给各个时期一个适 当的保证率(枯水期90 %、平水期70 %、丰水期50 %)
两站多年平均径流过程
两站径流过程
借鉴国外“Tennant” 法对最小生态径流和适宜生态径流的 计算结果进行比较（表1）
计算结果的讨论与分析
从表1可以看出，若以最小生态径流的标准控制伊河的流量， 河流将处于极差状态，而若以适宜生态径流控制河流的流量， 河流等级将跨越2~6级，达到中等、好，甚至最佳的状态。这 说明最小生态径流过程只能是河流所能承受的极限状态，并 且是很短期的状态；而适宜生态径流过程才是一条河流能够 维持正常生态功能的保障。因而，建议对于一条河流而言应 该在丰水年保证其适宜生态径流，在枯水年保证其最小生态 径流量，以更利于河流生态系统的健康。
这类方法所需要的河道 断面参数及定量化的生 物学信息等资料一般不 易获得,故应用上受到 一定限制.
三、常用计算方法的介绍
逐月最小生态径流计算法 逐月频率计算法 Tennant 法
主要用于计算最小生态径流
主要用于计算适宜生态径流
对不同方案的适宜径流量进行检验 每个月的保证率都取为50%
新的逐月均频率计算法
一、生态径流量的概念
径流——大气降水形成的，并通过流 域内不同路径进入河流、湖泊或海洋 的水流。 径流量——一定时段内通过河流某一 断面的水量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
最大生态径流量
最大生态径流量——河流满足河流生态系统稳
定和健康条件所允许的最大流量过程。 当河流流量超过此过程时，同样会对河流生态系统结 构将造成重大的影响，导致某些物种消失造成不可恢 复的生态灾害。
二、生态径流量的析计算方法
国内
(a)传统的曲线相关法、环境功 能设定法、水质目标法、水量补 充法和假设法等。 (b) 较先进的方法. 如逐月最小生 态径流计算法 、逐月频率计算 法 、新逐月频率计算法 和生态 水力半径法 等.
前3 种方法主要以水 质目标为约束,侧重于 河流的污染稀释自净 需水量,不足以反映河 流的生态需求. 后2 种方法所得结果仅为 一种近似估算,不够精 确. 逐月最小生态径流计算法和逐月频率计 算法能够反映河流的天然径流过程,计算 也较为简便 .
生态水力半径法考虑了河道信息 和生态目标,集水文学和水力学为 一体,所得结果更符合实际,但却 不能反映河流的季节变化特征.
这类方法所需要的河道 断面参数及定量化的生 物学信息等资料一般不 易获得,故应用上受到 一定限制.
三、常用计算方法的介绍
逐月最小生态径流计算法 逐月频率计算法 Tennant 法
主要用于计算最小生态径流
主要用于计算适宜生态径流
对不同方案的适宜径流量进行检验 每个月的保证率都取为50%
新的逐月均频率计算法
计算过程
最小生态径流的计算
本次计算中，对于 最小生态径流的计 算采用逐月最小生 态径流计算法。根 据前文所述计算步 骤，计算结果如图1 所示。
适宜生态径流的计算
对于适宜生态径流的计算采用逐月频率计算法。 根据前文所述逐月频率计算法的计算步骤，据图2所示栾川站 多年平均径流过程，将全年丰、平、枯水期做如下划分： 7~10月份为丰水期，11、4、5月份为平水期，12、1~3、6 月份为枯水期，然后分别对不同月份按拟定的保证率求得各 月径流量，得到的即为全年的适宜生态径流过程。同理，据 图3所示龙门镇站多年平均径流过程，将全年分为丰水期 7~10月份，平水期11~12、4~6 月份，枯水期1~3月份，再 按同样步骤求得适宜生态径流过程。 计算结果见图4。对两站最小生态径流过程和适宜生态径流过 程进行对比，结果见图5和图6。
国外
(a) 传统的流量计算法 . 如 7Q10 法、Tennant 法和最小 连续30 d 平均流量法等. (b) 栖息地保持类型标准设定法和水力 学法 . 如河道湿周法和R2CROSS 法、 河道内流量增加( IFIM)法和CASIMIR 法等. (c) 较先进的方法 . 如南非的建块法 (BBM) 和澳大利亚的基准测量法等.
适用： 节流较流只流需逐 性而丰量适量要月 河不的过用过保频 流流适大程于程证率 和用中和有因河计 小于型水连此流算 河季河量续它的法 , . ,
再计算不同时期不同保证率条件下的 径流量,1 年各个时期的生态径流量即 构成了河流的适宜生态径流过程.
逐月最小生态径流计算法与逐月频率 计算法的优缺点
逐月最小生态径流 计算法
程称为生态径流过程。
以狭义的生态径流的定义 为基础，根据河流天然径 流的变化特征及其生态系 统响应的特点，可分为
最小生态径流
最大生态径流
适宜生态径流
最小生态径流量
最小生态径流量——在人类活动的影响下, 水体为了保证水生
生物存在所需要的水量, 或者说是河流中可以满足现状生态要求的 最小径流量. 最小生态径流量对水量、水质和持续时间都有一定的要求. 河流的 最大允许取水量由天然径流量与最小生态径流量的差确定.
一、生态径流量的概念
径流——大气降水形成的，并通过流 域内不同路径进入河流、湖泊或海洋 的水流。 径流量——一定时段内通过河流某一 断面的水量。
生态径流的定义
广义的，生态径流不只是满足生态系统需求的水的径流量，同时
应具有天然状态下该径流过程的温度、泥沙、水质、营养特征。
狭义的，即保证河流天然状态下生态系统稳定和健康的径流过
伊河：是位于河南省洛阳市境内的伊河，它发源于洛阳市内熊耳山 南麓栾川县陶弯乡三合村闷顿岭，干流全长265km，流域面积 6041km2，流经市内的嵩县、伊川县，最后与市内另一条河流洛河 在黑石关处汇合并流出境外，途经的主要水文站有栾川站、潭头站、 东湾站、陆浑站、龙门镇站和黑石关站。
本次计算所取的断面是伊河上游的栾川站（山区）和下游的龙门 镇站（平原），采用的资料是这两个站1960年至1979年共20a的 实测月平均径流资料。
两站多年平均径流过程
两站径流过程
借鉴国外“Tennant” 法对最小生态径流和适宜生态径流的 计算结果进行比较（表1）
计算结果的讨论与分析
从表1可以看出，若以最小生态径流的标准控制伊河的流量， 河流将处于极差状态，而若以适宜生态径流控制河流的流量， 河流等级将跨越2~6级，达到中等、好，甚至最佳的状态。这 说明最小生态径流过程只能是河流所能承受的极限状态，并 且是很短期的状态；而适宜生态径流过程才是一条河流能够 维持正常生态功能的保障。因而，建议对于一条河流而言应 该在丰水年保证其适宜生态径流，在枯水年保证其最小生态 径流量，以更利于河流生态系统的健康。
Tennant法
Tennant 法（或Montana 法）是根据对生物物种和生 态环境的有利程度，给出河流生态用水的流量级别。 该法的河流流量推荐值见表1，通常作为优先度不高 的河段研究河流流量推荐值使用，或者作为其他方法 的一种检验，通过此法对不同方案的适宜径流量进行 检验。
四、山区与平原计算案例——伊河
结论：
通过以上所有的分析可以看出，要确定 河流的适宜生态径流过程，确定合理的 保证率是一个关键。对于不同的河流， 由于其地理位置、气候、下垫面以及人 类活动影响程度的不同，应该采取不同 的保证率来得到河流生态径流过程。
河流生态径流量计算的目的——求出可以保证河流 健康状况的最小、最大及适宜生态径流量.
逐月最小生态径流计算法
步骤：
流量资料分为1～12 月份共 12 个月平均径流系列 取每个月系列的最小值作为 该月的最小生态径流量 最后得到的即为全年的最小 生态径流过程。
逐月频率计算法：
步骤：
首先将1年分为丰水期、平水期和枯 水期3 个时期,并给各个时期一个适 当的保证率(枯水期90 %、平水期70 %、丰水期50 %)
优点在于提出了河流生态系统需求的最佳水 文条件，相较于最小生态径流所确定的河流 的极限的、短期的水文状态而言，适宜生态 径流更有利于河流的生态健康。 优点在于它考虑了河道径流过程的年内连续 丰枯变化特征，充分考虑了河流生态系统不 同时期对水文条件的需求。
逐月频率计算法
缺点是它们不适用于计算季节性河流和小河流，因为这类河流的流量过 程不连续，有时甚至会出现断流情况而无法计算生态径流量。因而这两 种方法主要适用于计算大中型河流以及有连续流量过程、水量丰富的河 流。
区域河道生态径流量 的确定
————唐艺珊
实现人与自然的和谐相处,首先要维持河流健 康生命. 在水资源的开发利用过程中, 考虑经济 和生活用水的同时, 必须重视生态环境用水, 至 少应该保留保障生态系统生命活动最低条件的 流量( 或水量) , 并保持必需的水质和河流的地形 要素, 从而保证河流和湖泊生态系统的健康 .连 续而适量的河川径流是维持河流生命的关键 ,而 河流生态径流是维持河流健康生命的关键.
这类方法应用上较为简单,但精 度不够. 其中Tennant 法是 Tennant 等通过对美国3 个州的 11 条河流进行了详细的野外调 查研究后提出来的,通常用于计 算优先度不高的河段的河流流 量推荐值或作为其他方法的检 验.
这类方法虽然符合河流 的天然水流节律,但整个 过程需要考虑的因素太 多,小流域不易实现,因而 应用上不易推广.
最小生态径流量在1 年中不是一个常量. 由于不同生态群落有不同 的繁殖和发育规律, 最小生态径流量同河道水流年内变化特征一样, 是一个连续变化的过程.
适宜生态径流量
适宜生态径流量——对于生态系统的稳定和
物种的生存、繁衍最为适合的径流过程, 其值有一个 合适的变化范围.
最小生态径流过程对于维护生态系统来说是最低要求， 是不利的水文条件。而保持河流生态系统健康和生物 物种种群结构稳定的径流过程是适宜的生态径流过程。 因河流水文过程是随机变化的，适宜生态径流应具有 一个合适的变化范围。