河湖生態(tài)流量計(jì)算方法Qp法（不同頻率最枯月平均值法）以河流控制斷面長系列（n≥30年）天然月平均流量、月平均水位或徑流量（Q）為基礎(chǔ)，用每年的最枯月排頻，選擇不同頻率下的最枯月平均流量、月平均水位或徑流量作為河流控制斷面的生態(tài)基流。頻率P根據(jù)流域水資源開發(fā)利用程度、規(guī)模、來水情況等實(shí)際情況確定，宜取90%或95%。實(shí)測水文資料應(yīng)進(jìn)行還原和修正，水文計(jì)算按SL278的規(guī)定執(zhí)行。對于存在冰凍期或季節(jié)性河流，可將冰凍期和由于季節(jié)性造成的無水期排除后再進(jìn)行排頻。Tennant法（蒙大拿法）依據(jù)觀測資料建立的流量和河流生態(tài)狀況之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，采用歷史天然流量資料，確定年內(nèi)不同時(shí)段的生態(tài)流量，使用簡單、方便。河道內(nèi)不同生態(tài)狀況對應(yīng)的多年平均天然流量百分比見表A.1。河道內(nèi)不同生態(tài)狀況對應(yīng)的多年平均天然流量百分比%不同流量百分比對應(yīng)河道內(nèi)生態(tài)狀況年內(nèi)水量較枯時(shí)段年內(nèi)水量較豐時(shí)段最佳60～100優(yōu)秀4060很好3050良好2040一般或較差1030差或最小1010極差0~100~10從表A.1第一列中選取生態(tài)保護(hù)目標(biāo)對應(yīng)的生態(tài)環(huán)境功能所期望的河道內(nèi)生態(tài)狀態(tài)，第二列、第三列分別為相應(yīng)生態(tài)狀態(tài)下年內(nèi)水量較枯和較豐時(shí)段（或非汛期、汛期）生態(tài)流量占多年平均天然流量的百分比。兩個(gè)時(shí)段包括的月份根據(jù)計(jì)算對象實(shí)際情況具體確定。該方法主要適用于北溫帶常年性河流，作為河流規(guī)劃目標(biāo)管理、戰(zhàn)略性管理方法。使用時(shí)，豐枯時(shí)段的劃分，可根據(jù)多年平均天然月徑流量排序確定；也可根據(jù)當(dāng)?shù)匮雌?、非汛期時(shí)段劃分確定，汛期和非汛期時(shí)段應(yīng)根據(jù)區(qū)域氣候條件進(jìn)行調(diào)整?；旧鷳B(tài)流量取值范圍應(yīng)符合下列要求：水資源短缺、用水緊張地區(qū)河流，可在表A.1“良好”的分級之下，根據(jù)河流控制斷面徑流特征和生態(tài)狀況，選擇合適的生態(tài)流量百分比值；水資源較豐沛地區(qū)河流，宜在表A.1“很好”的分級之下取值。目標(biāo)生態(tài)流量取值范圍應(yīng)符合下列要求：水資源短缺、用水緊張地區(qū)河流，宜在表A.1“良好”和“優(yōu)秀”的分級范圍內(nèi)，根據(jù)水資源特點(diǎn)和開發(fā)利用現(xiàn)狀，合理取值；水資源較豐沛地區(qū)河流，宜在表A.1“很好”及以上分級合理取值。流量歷時(shí)曲線法利用河流控制斷面歷史流量資料構(gòu)建各月流量歷時(shí)曲線，應(yīng)以90%或95%保證率對應(yīng)流量作為基本生態(tài)環(huán)境需水量的最小值。該方法在使用時(shí)，應(yīng)分析至少20年的日均流量資料。7Q10法又稱“最小就量法”，通常選取90%～95%保證率下、年內(nèi)連續(xù)7天最枯流量值的平均住作為基本生態(tài)環(huán)境需水量的最小值。也可采用一年364天都能保證的流量。該方法適用于水量較小，且開發(fā)利用程度已經(jīng)較高的河流。使用時(shí)應(yīng)有長系列水文資料。采用Qp法、流量歷時(shí)曲線法、7Q10法等利用長系列水文資料分析確定最枯月（旬、日）頻率時(shí)，可針對不同的河流及不同的水生態(tài)特點(diǎn)，通過調(diào)整保證頻率達(dá)到所需的保護(hù)和管理目標(biāo)。近10年最枯月平均流量（水位）法本方法適合水文資料系列較短時(shí)近似采用。缺乏長系列水文資料時(shí)，可用近10年最枯月（或旬）平均流量、月（或旬）平均水位或徑流量，即10年中的最小值，作為生態(tài)基流（最低生態(tài)水位）。頻率曲線法適合具備30年及以上水文系列數(shù)據(jù)。用長系列水文資料的月平均流量、水位或徑流量的歷史資料構(gòu)建各月水文頻率曲線，將一定頻率相應(yīng)的月平均流量、月平均水位或徑流量作為對應(yīng)月份的河流控制斷面生態(tài)流量，組成年內(nèi)不同時(shí)段值，用汛期、非汛期各月的平均值復(fù)核汛期、非汛期的生態(tài)流量。計(jì)算生態(tài)基流，頻率宜取90%或95%，計(jì)算其他生態(tài)流量，頻率可根據(jù)需要確定。河床形態(tài)分析法維持河床形態(tài)的河流造床功能所需水量，可根據(jù)對枯水期、平水期、豐水期，或汛期、非汛期維持河床形態(tài)的水量分析，分別求得。維持河流形態(tài)功能不喪失的水量，可用維持枯水河槽的水量估算，通過分析枯水期河道橫、縱斷面形態(tài)和水量—流量的關(guān)系，推求維持枯水河槽對應(yīng)的需水量。濕周法適用于河床形狀穩(wěn)定的寬淺矩形和拋物線型河道。利用濕周作為水生生物棲息地指標(biāo)，通過收集水生生物棲息地的河道尺寸及對應(yīng)的流量數(shù)據(jù)，分析濕周與流量之間的關(guān)系，建立濕周—流量的關(guān)系曲線（見圖A.1）。拐點(diǎn)拐點(diǎn)濕周-流量關(guān)系示意圖基本生態(tài)流量可按下列三種方法獲?。悍椒?：選取濕周—流量過程曲線中的斜率為1曲率最大處的點(diǎn)，該點(diǎn)對應(yīng)的流量作為河道的基本生態(tài)流量。有多個(gè)拐點(diǎn)時(shí)，可采用濕周率最接近80%的拐點(diǎn)；方法2：選取濕周—流量過程曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，將該轉(zhuǎn)折點(diǎn)對應(yīng)的流量作為河道的基本生態(tài)流量；方法3：選取河流平均流量作為基準(zhǔn)點(diǎn)，其對應(yīng)的濕周為R，將該濕周R的80%對應(yīng)的流量作為河道的基本生態(tài)流量。方法3為平均流量的百分比，方法2中轉(zhuǎn)折點(diǎn)很難確定并且誤差較大，方法1的應(yīng)用性相對較廣。生物空間法該法基于湖泊各類生物對生存空間的需求來確定湖泊的生態(tài)水位?？捎糜谟?jì)算各類生物對生存空間的不同需求下對應(yīng)的水位。計(jì)算各類生物對生存空間的基本需求所對應(yīng)的水位過程可采用公式（A.1）計(jì)算： Hb=max?(Hemin1,式中：Hb——湖泊最低生態(tài)水位（mHemini——第i種生物所需的湖泊最低生態(tài)水位（各類生物對生存空間的基本需求，應(yīng)包括魚類產(chǎn)卵、洄游，種子漂流，水禽繁殖等需要短期泄放大流量的過程。宜選用魚類作為關(guān)鍵物種，公式（A.1）可變?yōu)楣剑ˋ.2）： Heminf=H0+H式中：Heminf ——H0 ——湖底高程（m）Hf ——魚類生存所需的最小水深，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料或經(jīng)驗(yàn)確定（m計(jì)算維持水生生物物種穩(wěn)定和多樣性對生存空間的需求所對應(yīng)的目標(biāo)生態(tài)水位時(shí)，公式（A.1）中各種生物生存空間對應(yīng)的水位要求應(yīng)按保護(hù)目標(biāo)要求確定。R2-Cross法（基于河流斷面參數(shù)的生態(tài)流量確定法）采用河流寬度、平均水深、平均流速以及濕周率等指標(biāo)來評估河流棲息地的保護(hù)水平，從而確定河流生態(tài)流量。其中濕周率指某一過水?dāng)嗝嬖谀骋涣髁繒r(shí)的濕周占多年平均流量滿濕周的百分比。利用曼寧公式，計(jì)算特定淺灘處的河道最小流量代表整個(gè)河流的最小流量。R2-Cross法確定最小流量的標(biāo)準(zhǔn)河寬（m）平均水深（m）濕周率（%）平均流速（m/s）0.3~6.30.06500.36.3~12.30.06~0.12500.312.3~18.30.12~0.1850~600.318.3~30.50.18~0.3≥700.3生物需求法對于有水生生物物種不同時(shí)期對水量需求資料的，水生生物需水量可采用公式（A.3）計(jì)算： Wi=max?(Wij) 式中：Wi ——水生生物第i月需水量（m3Wij ——第i月第j種生物需水量（m3根據(jù)物種保護(hù)的要求，可是一種或多種物種。實(shí)際計(jì)算中，可根據(jù)實(shí)測資料和相關(guān)參考資料確定生物物種生存、繁殖需要的流速、水深等范圍，再依據(jù)“流速—流量關(guān)系曲線”，確定對應(yīng)的流量范圍，進(jìn)而計(jì)算得到Wij當(dāng)水生生物保護(hù)物種為多個(gè)時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各保護(hù)物種的需水量后，綜合分析確定。輸沙需水計(jì)算法可采用公式（A.4）計(jì)算： Ws=Qs(S-Z) (A.seqfulu_equation_133119528219639016式中：Ws ——輸沙需水量（m3）Qs ——單位泥沙輸沙需水量（m3/tS ——來沙量（t）；Z ——淤積量（t）。單位泥沙輸沙需水量Qs可采用公 Qs=1000(1-S/ρS)/S (A.seqfulu_equation_133119528219639016式中：Qs ——單位泥沙輸沙需水量（m3/tS ——河流某斷面的平均含沙量（kg/m3）；ρS ——河流泥沙密度（kg/m3入海水量法分析不同年代的入海水量變化及與開發(fā)利用的關(guān)系，選擇河流開發(fā)利用程度相對較低的年代，如20世紀(jì)50-60年代，用該年代多年平均來水頻率對應(yīng)的年均入海水量作為天然狀況下的入海水量。參考該河流控制斷面生態(tài)流量占天然徑流量的比例，合理確定河口生態(tài)流量（水量）占入海水量的比例，計(jì)算河口基本生態(tài)流量和目標(biāo)生態(tài)流量。河口輸沙需水計(jì)算法可采用公式（A.6）計(jì)算河口泥沙輸運(yùn)需水量： Wpc=10×Qi/Ci 式中：Wpc ——泥沙輸運(yùn)需水量（萬mQi ——泥沙年淤積量（tCi ——水流挾沙能力（kg/m3水流挾沙能力與有效流速、泥沙沉速及粒徑相關(guān)，在一定泥沙淤積條件下，最大的含沙量將對應(yīng)最小的泥沙輸運(yùn)需水量。計(jì)算泥沙輸運(yùn)需水量時(shí)可根據(jù)不同河口實(shí)際情況，對參數(shù)做出相應(yīng)的選擇。河口鹽度平衡需水計(jì)算法可采用簡化的箱式模型建立河道流量與河口鹽度的相關(guān)聯(lián)系。假定河口水體混合均勻，河口鹽度平衡需水量可采用公式（A.7）計(jì)算： dSdt=(?Q×S0+?Vk1×式中：S ——瞬時(shí)鹽度（kg/m3）；Q ——河口輸入淡水量（m3）；?Q ——計(jì)算期內(nèi)河道淡水輸入量（m3/s）；S0 ——河口輸入淡水鹽度（kg/m3Sestuary ——前一時(shí)間河口水體鹽度（kg/m3Ssea ——河口以外海洋水體鹽度（kg/m3V1 ——河口水體體積（m3Vk1 ——海洋流向河口的水體體積（m3V1k ——河口流向海洋的水體體積（m3?Vk1 ——計(jì)算時(shí)段內(nèi)從海洋流向河口的流量（m3?V1k ——計(jì)算時(shí)段內(nèi)從河口流向海洋的流量（m3?Vk1和在一定時(shí)間內(nèi)，水體鹽度變化為零，則有dS/dt=0。假設(shè)河口輸入淡水鹽度S0=0，一定時(shí)段內(nèi)河口水體體積不變（?V1k=? ?V1k-?Q×Ssea當(dāng)河口水體交換量等于河口水體體積時(shí)（?V1k=Vestuary）， Wf=?Q=?V1k(Ssea式中：Wf——假定外海鹽度Ssea為恒定值，V Vestuary=A0H/3 (A.seqfulu_equation_133119528219639016式中：A0——從河流近口段（0潮界）至口外海濱段的咸淡水交界的水域面積（三角洲河口以水下三角洲為邊界，三角灣型河口以河口灣出口為外邊界）（m2H——河口外邊界處平均水深（m）。湖泊形態(tài)分析法通過分析湖泊水面面積變化率與湖泊水位關(guān)系來確定維持湖泊基本形態(tài)需水量對應(yīng)的最低水位。首先通過實(shí)測的湖泊水位H和湖泊面積F資料，構(gòu)建湖泊水位H與湖泊水面面積變化率dF/dH的關(guān)系曲線（見圖A.2）。在湖泊枯水期低水位附近的最大值對應(yīng)水位為湖泊最低生態(tài)水位。如果湖泊水位和dF/dH關(guān)系線沒有最大值，則不能使用本方法。湖泊水位和湖泊面積變化率曲線示意圖水量平衡法通過計(jì)算維持一定水面面積的沼澤蓄水量來計(jì)算沼澤基本生態(tài)流量與目標(biāo)生態(tài)流量。通過分析計(jì)算范圍內(nèi)各水量輸入、輸出項(xiàng)的平衡關(guān)系，用水量平衡法進(jìn)行計(jì)算?？刹捎檬剑ˋ.11）計(jì)算： Wz=F?式中：????——沼澤生態(tài)流量（m3）；??——沼澤水面面積（km2）；????——沼澤計(jì)算面積水面蒸發(fā)需水量（m3/km2）；??——沼澤多年平均降水量（m3/km2）；??——沼澤植物蒸散發(fā)需水量（m3）；??——沼澤土壤滲漏需水量（m3）；??0——維持一定水面面積的沼澤蓄水量（m3）；??0——沼澤與河湖連通情況下的流出水量（m3）；????——沼澤與河湖連通情況下的流入水量（m3）。當(dāng)沼澤敏感保護(hù)目標(biāo)年內(nèi)不同時(shí)段對水深和水面面積有不同要求，水面面積可根據(jù)保護(hù)目標(biāo)不同時(shí)段的需水要求而具體確定。類比法對資料匱乏地區(qū)，類比具有相似氣候、水文特征以及生態(tài)群落的同一水系或不同水系，綜合分析估算河流生態(tài)流量。原型觀測法對資料匱乏地區(qū)但有觀測條件的河流，采用實(shí)地現(xiàn)場觀測，估算河流生態(tài)流量。BBM法（模塊結(jié)構(gòu)法）組成多學(xué)科專家小組，根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果，通過情景模擬和水文流量分析，將河道內(nèi)的流量劃分4個(gè)部分，即最小流量、棲息地能維持的洪水流量、河道可維持的洪水流量和生物產(chǎn)卵期洄游需要的流量，分別確定這4部分的月分配流量、生態(tài)狀況級別和生態(tài)管理類型。BBM法的主要目的是計(jì)算4部分的年均天然徑流量的百分率。IFIM法（河道內(nèi)流量增加法）選擇魚類作為指示物種，將大量水文實(shí)測數(shù)據(jù)與特定水生生物物種在不同生長階段的生物學(xué)信號相結(jié)合，考慮的主要指標(biāo)有水深、流速、底質(zhì)等，通過水力學(xué)模型和生物信息模型的結(jié)合，定量地反映流量變化對目標(biāo)物種棲息地的影響，將目標(biāo)物種所需的生態(tài)流量與棲息地生態(tài)狀況的關(guān)系轉(zhuǎn)換為流量與適宜棲