如何确定区域河道生态净流量..
合集下载
相关主题
- 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)。
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。
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。
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
%、丰水期50 %)
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.
,
, .
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
逐月最小生态径流计算法与逐月频率 计算法的优缺点
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.
(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.
逐月最小生态径流 计算法
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。
逐月频率计算法
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。
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。
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.
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 主要用于计算最小生态径流 逐月频率计算法 主要用于计算适宜生态径流 Tennant 法 对不同方案的适宜径流量进行检验 新的逐月均频率计算法 每个月的保证率都取为50%
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。
(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
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、生态径流量的分析计算方法
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。
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
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。
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.
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.
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
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Baidu Nhomakorabea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.
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。
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.
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。
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。
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
%、丰水期50 %)
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.
,
, .
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
逐月最小生态径流计算法与逐月频率 计算法的优缺点
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.
(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.
逐月最小生态径流 计算法
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。
逐月频率计算法
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。
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。
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.
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 主要用于计算最小生态径流 逐月频率计算法 主要用于计算适宜生态径流 Tennant 法 对不同方案的适宜径流量进行检验 新的逐月均频率计算法 每个月的保证率都取为50%
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。
(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
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、生态径流量的分析计算方法
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。
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
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。
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.
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.
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
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Baidu Nhomakorabea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.
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。
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.