馬紅亮　葛雷　王瑞玲等

關(guān)鍵詞：競(jìng)爭(zhēng)性用水;生態(tài)流量;棲息地模型;生態(tài)流量組成;伊洛河

中圖分類(lèi)號(hào)：TV211.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.03.019

引用格式：馬紅亮，葛雷，王瑞玲，等.競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)流量確定方法研究[J].人民黃河，2022，44（3）：97-102，117.

生態(tài)流量的確定是當(dāng)前水資源與水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)工作之一，開(kāi)展河湖生態(tài)流量研究是加強(qiáng)流域生態(tài)保護(hù)與水資源管理的重要基礎(chǔ)性、先決性工作，對(duì)于維持河流健康生命、促進(jìn)流域人水和諧具有重要意義[1]。目前，生態(tài)流量計(jì)算方法主要有水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地模擬法和整體分析法4大類(lèi)[2]。雖然不少方法與生態(tài)需水量機(jī)理相結(jié)合建立了水文-生態(tài)響應(yīng)關(guān)系，但大多數(shù)方法從特定生態(tài)保護(hù)對(duì)象需水量的角度出發(fā)，追求“天然狀況”下的生境條件，過(guò)于強(qiáng)調(diào)河流生態(tài)服務(wù)功能的同時(shí)，忽略了水資源開(kāi)發(fā)利用情況和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求。因此，科學(xué)界定河流自然生態(tài)與社會(huì)服務(wù)功能的平衡點(diǎn)，促進(jìn)流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展均衡協(xié)調(diào)，是競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)流量確定的關(guān)鍵和難點(diǎn)。

近年來(lái)，我國(guó)許多地區(qū)過(guò)度開(kāi)發(fā)利用水資源，生產(chǎn)、生活用水嚴(yán)重?cái)D占生態(tài)用水，水資源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能減弱，部分流域和區(qū)域人與自然爭(zhēng)水現(xiàn)象突出[3]，競(jìng)爭(zhēng)性用水局面不斷加劇，河流的自然生態(tài)與社會(huì)服務(wù)功能?chē)?yán)重失衡。對(duì)于水資源開(kāi)發(fā)過(guò)度地區(qū)，研究變化環(huán)境下的競(jìng)爭(zhēng)性用水河流典型生態(tài)系統(tǒng)演變特征，提出水文-環(huán)境-生態(tài)復(fù)雜條件下的河流生態(tài)需水量及其過(guò)程，對(duì)于恢復(fù)受損河流生態(tài)系統(tǒng)、促進(jìn)流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)流量確定方法

1.1競(jìng)爭(zhēng)性用水河流內(nèi)涵與保護(hù)方法

競(jìng)爭(zhēng)性用水主要指生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)于同一河流水源產(chǎn)生的用水競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，兩者的用水競(jìng)爭(zhēng)與利益沖突普遍存在，隨著用水需求的增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水與環(huán)境需水量成為有限水資源承載對(duì)象的一對(duì)矛盾[4]。對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)性用水河流來(lái)說(shuō)，生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的用水矛盾十分突出，出現(xiàn)河流減水甚至斷流、水污染加劇、濕地萎縮、生物多樣性受損、水生態(tài)系統(tǒng)退化等問(wèn)題，嚴(yán)重制約著流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展。因此，河流的保護(hù)需要統(tǒng)籌自然生態(tài)與社會(huì)服務(wù)功能的關(guān)系，通過(guò)不斷調(diào)整人的行為，逐漸修復(fù)因人工過(guò)度干預(yù)而失衡的河流基本功能。

結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)性用水河流的特點(diǎn)，將其生態(tài)保護(hù)劃分為最小生境和適宜生境，對(duì)應(yīng)的河流生態(tài)系統(tǒng)需水量分別為最小生態(tài)流量和適宜生態(tài)流量。最小生態(tài)流量指維持河道生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀不惡化，為關(guān)鍵性物種如魚(yú)類(lèi)提供最小生存空間的河流流量;適宜生態(tài)流量指為維持水生態(tài)系統(tǒng)完整性，河道水文情勢(shì)能滿足魚(yú)類(lèi)正常生存繁殖的水文、水力學(xué)要求，生態(tài)系統(tǒng)呈健康狀態(tài)的河流流量[5]。

水資源具有生態(tài)、社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等多重屬性，競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)流量的確定需要統(tǒng)籌考慮河流多種功能，以資源、生態(tài)、環(huán)境均衡發(fā)展為指引，以河流生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)為保護(hù)目標(biāo)，開(kāi)展河流生態(tài)系統(tǒng)需水量研究，建立水文與生態(tài)的定量響應(yīng)關(guān)系。同時(shí)，考慮競(jìng)爭(zhēng)性用水河流的水資源稟賦條件，選取歷史上人類(lèi)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)活動(dòng)初期、河流生態(tài)環(huán)境狀況相對(duì)較好的歷史時(shí)期作為河流最佳狀態(tài)的參照系統(tǒng)[6]，借鑒環(huán)境流量分類(lèi)方法（EFC），計(jì)算參照系統(tǒng)下各流量組分特征值作為參照標(biāo)準(zhǔn)[7]，對(duì)生態(tài)需水量進(jìn)行修正和完善，建立競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)狀況良好、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)流量指標(biāo)體系。

1.2河流生態(tài)系統(tǒng)需水量計(jì)算

河流生態(tài)系統(tǒng)包括直接依賴河川徑流滋養(yǎng)的水生生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)，河流生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)對(duì)于促進(jìn)流域生態(tài)系統(tǒng)健康具有重要作用[8]。河流生態(tài)系統(tǒng)需水量計(jì)算常用的方法有濕周法、R2CROSS法和棲息地模擬法等，其中棲息地模擬法是基于生境適宜度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系將物理生境因子的條件和生物本身的需求結(jié)合起來(lái)，模擬流量和適宜生境之間的定量關(guān)系。該方法被認(rèn)為是生態(tài)需水量計(jì)算方法中最為可靠的方法之一[9]。

對(duì)于河流水生生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，魚(yú)類(lèi)處于水生生物群落食物鏈的頂層，常被作為河流健康評(píng)價(jià)的指示物種。為準(zhǔn)確描述魚(yú)類(lèi)不同生長(zhǎng)階段的生態(tài)需水規(guī)律，根據(jù)魚(yú)類(lèi)個(gè)體發(fā)育史，將計(jì)算時(shí)段劃分為繁殖期、生長(zhǎng)期和越冬期，綜合水深、流速等生境因子的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室模擬結(jié)果及專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)等，明確指示物種不同階段生態(tài)習(xí)性及其棲息地質(zhì)量對(duì)徑流條件的需求，建立魚(yú)類(lèi)不同生長(zhǎng)階段棲息地適宜度指數(shù)，借助水動(dòng)力學(xué)模型，模擬系列流量過(guò)程和棲息地質(zhì)量之間的定量關(guān)系。

對(duì)于以生態(tài)保護(hù)為主要目標(biāo)或水資源開(kāi)發(fā)利用程度較低的河流，應(yīng)選擇棲息地面積最大值所對(duì)應(yīng)的流量作為適宜生態(tài)流量，但是對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)性用水河流來(lái)說(shuō)，生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水矛盾突出，選擇最大棲息地面積難免缺乏可操作性，因此可根據(jù)指示物種各生長(zhǎng)階段對(duì)于維持種群規(guī)模的意義，選擇合適的棲息地規(guī)模，將其對(duì)應(yīng)的流量作為適宜生態(tài)流量。對(duì)于最小生態(tài)流量，選擇棲息地面積與流量關(guān)系曲線中第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)或曲線斜率最大點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量，此時(shí)棲息地面積隨流量處于快速上升階段，棲息地面積對(duì)流量變化較為敏感。

1.3歷史參照系統(tǒng)生態(tài)流量組成分析

河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的核心是將一定時(shí)期自然條件下的河流水文條件作為河流生態(tài)系統(tǒng)健康的參照標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)模擬參照系統(tǒng)條件下流量的自然節(jié)律，塑造相應(yīng)的流量過(guò)程使生態(tài)系統(tǒng)保持預(yù)期的健康狀態(tài)。參照系統(tǒng)的選擇至關(guān)重要，對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)性用水河流來(lái)說(shuō)，流量恢復(fù)不是要模擬純天然條件下的流量過(guò)程，而是選擇最好的方式使有限的水資源達(dá)到更好的生態(tài)環(huán)境效果。對(duì)于一條河流來(lái)說(shuō)，隨著水資源開(kāi)發(fā)利用程度的不斷提高，河流逐漸由天然狀態(tài)過(guò)渡到半人工或近人工狀態(tài)，因此競(jìng)爭(zhēng)性用水河流參照系統(tǒng)的選擇時(shí)期不一定是天然時(shí)期，也可以是歷史上水資源開(kāi)發(fā)利用程度相對(duì)較低、生態(tài)環(huán)境用水較為充足的階段。

20世紀(jì)后期大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）提出環(huán)境流量分類(lèi)方法（EFC），將流量過(guò)程劃分為極端低流量、低流量、高流量脈沖、小洪水和大洪水5種，明確了每種流量過(guò)程的生態(tài)學(xué)意義，建立了相應(yīng)的環(huán)境流指標(biāo)[10]。采用環(huán)境流量分類(lèi)方法，計(jì)算歷史參照系統(tǒng)條件下生態(tài)流量特征值，包括最小流量、適宜流量和高流量洪水脈沖。最小流量是指示物種不同生長(zhǎng)階段極端低流量與低流量閾值，也是河流生態(tài)系統(tǒng)生存的極限條件。將指示物種不同生長(zhǎng)階段在參照歷史時(shí)期的低流量平均值作為指示物種生存的適宜流量。高流量洪水脈沖帶來(lái)了強(qiáng)烈的生命節(jié)律信號(hào)，具有引發(fā)生物發(fā)育、洄游、繁殖等功能[11-12]，魚(yú)類(lèi)繁殖期一定量級(jí)的脈沖洪水可以促進(jìn)親魚(yú)繁殖，縮短產(chǎn)卵及受精時(shí)間;生長(zhǎng)期需要一定流量級(jí)的洪水發(fā)生，為魚(yú)類(lèi)提供豐富的食物，因此應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析參照系統(tǒng)高流量洪水脈沖特征值，包括高流量脈沖閾值，洪水脈沖次數(shù)、時(shí)間、平均流量及持續(xù)時(shí)間等。

1.4資源生態(tài)環(huán)境均衡協(xié)調(diào)方法

競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)流量的確定既要考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求，也要兼顧河流生態(tài)服務(wù)功能的發(fā)揮，應(yīng)以歷史參照系統(tǒng)下生態(tài)流量為底線，借助棲息地模型開(kāi)展河流生態(tài)需水量計(jì)算，采用外包線法綜合確定河段最小生態(tài)流量和適宜生態(tài)流量。同時(shí)，根據(jù)歷史參照系統(tǒng)下高流量洪水脈沖特征設(shè)計(jì)洪水脈沖過(guò)程。

2伊洛河入黃口生態(tài)流量研究

2.1研究區(qū)概況

伊洛河是黃河下游重要的一級(jí)支流，流域多年平均水資源總量為32.3億m³，年徑流量居主要支流第三位，是黃河水資源相對(duì)豐富、含沙量較小的支流之一。流域內(nèi)生境類(lèi)型多樣，魚(yú)類(lèi)等水生生物多樣性豐富，伊洛河流域共有浮游植物7門(mén)82種、浮游動(dòng)物4類(lèi)69種、底棲動(dòng)物4大類(lèi)9種、魚(yú)類(lèi)5目10科50種，是黃河中下游魚(yú)類(lèi)多樣性較為豐富的河流。流域下游伊洛河入黃口位于黃河鄭州段黃河鯉國(guó)家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)核心區(qū)，歷史上一直是黃河鯉的主要產(chǎn)卵場(chǎng)之一，隨著黃河干流魚(yú)類(lèi)棲息地的日益萎縮，伊洛河入黃口對(duì)于營(yíng)造良好的魚(yú)類(lèi)棲息生境、維持黃河中下游河段生態(tài)系統(tǒng)健康顯得尤為重要。

現(xiàn)階段，受河流污染、水電站建設(shè)、河段開(kāi)發(fā)等影響，伊洛河中下游河段魚(yú)類(lèi)生境條件受到嚴(yán)重破壞，棲息生境萎縮，生物多樣性下降，威脅著河流與流域的生態(tài)安全。同時(shí)，伊洛河流域大部分位于國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)，下游洛陽(yáng)市屬于中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的副中心，下游河谷平原位于黃淮海平原主產(chǎn)區(qū)（國(guó)家限制開(kāi)發(fā)區(qū)）的東部，作為中部地區(qū)重要的工業(yè)基地和連接中西部的重要區(qū)域，流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)勁，未來(lái)對(duì)水資源需求將進(jìn)一步增加，使得流域競(jìng)爭(zhēng)用水態(tài)勢(shì)更加突出，根據(jù)《伊洛河流域綜合規(guī)劃》，2030年流域水資源開(kāi)發(fā)利用率增至67%，未來(lái)水資源供需矛盾將更加尖銳，流域生態(tài)保護(hù)面臨更大挑戰(zhàn)。

通過(guò)開(kāi)展伊洛河流域生態(tài)流量研究，科學(xué)確定重要控制斷面不同時(shí)段生態(tài)用水需求，對(duì)于維持河流生態(tài)系統(tǒng)健康、促進(jìn)流域高質(zhì)量發(fā)展、建設(shè)造福人民的幸福河具有重要意義。

2.2基于棲息地模擬法的河流生態(tài)系統(tǒng)需水量計(jì)算

棲息地模擬法物理機(jī)制清晰、應(yīng)用廣泛，是河流生態(tài)系統(tǒng)需水量計(jì)算的重要方法。為建立指示魚(yú)類(lèi)棲息地狀況與各生境因子的響應(yīng)關(guān)系，分別于2018年5月、2019年4月和5月對(duì)伊洛河入黃口開(kāi)展了水文、生態(tài)、環(huán)境等多因子監(jiān)測(cè)，詳細(xì)調(diào)查了研究河段浮游生物和魚(yú)類(lèi)種類(lèi)、數(shù)量、受精卵和仔魚(yú)發(fā)育情況，以及棲息地流速、水溫、水深、地形等生境因子。綜合考慮生態(tài)價(jià)值、土著物種、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等因素，選擇黃河鯉作為該河段生物多樣性和魚(yú)類(lèi)物種資源保護(hù)的指示物種。

通過(guò)分析黃河鯉繁殖期流速、水深等棲息地生境因子頻率分布，綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室模擬法、野外實(shí)測(cè)法、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法等，建立黃河鯉棲息地適宜度曲線?？紤]到產(chǎn)卵期親魚(yú)和魚(yú)苗對(duì)各生境因子需求不同，分別構(gòu)建了黃河鯉親魚(yú)、魚(yú)苗棲息地適宜度曲線，見(jiàn)圖1～圖3。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，選取伊洛河入黃口至上游5.5km河段作為模擬河段，該河段位于黃河鄭州段黃河鯉國(guó)家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)核心區(qū)，是現(xiàn)狀調(diào)查中伊洛河流域內(nèi)黃河鯉的重要產(chǎn)卵場(chǎng)之一。黃河鯉產(chǎn)黏性卵，多在河流沿岸緩流淺水、有水草或者附著物的地方產(chǎn)卵;卵化后的魚(yú)苗有頂水逆流的習(xí)性，游到河面寬闊、水流平穩(wěn)、餌料豐富的河段生長(zhǎng)發(fā)育。模擬河段內(nèi)伊洛河特大橋上下游區(qū)域河勢(shì)散亂，河漫灘或心灘廣泛發(fā)育，水草和蘆葦較為豐富，淺水處流速較小，比較適合魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵和生長(zhǎng)發(fā)育。借助Delft3D模型模擬不同流量條件下適宜棲息地分布（見(jiàn)圖4、圖5，圖中適宜棲息地分布狀況以棲息地適宜度來(lái)表示，0代表完全不適合黃河鯉棲息，1代表最適合黃河鯉棲息）。通過(guò)地形修正，水深模擬偏差值為0～0.4m，流速模擬偏差值為0～0.05m/s，模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)值吻合較好。

4—6月為黃河鯉產(chǎn)卵及仔幼魚(yú)發(fā)育期，是魚(yú)類(lèi)生命周期中最為脆弱和重要的階段，棲息地生境對(duì)生態(tài)水文條件要求較高，因此棲息地模擬以黃河鯉繁殖期（4—6月）為重點(diǎn)。繁殖期黃河鯉棲息地面積與流量的關(guān)系曲線見(jiàn)圖6。對(duì)于黃河鯉親魚(yú)來(lái)說(shuō)，僅考慮流速因子時(shí)，適宜棲息地面積隨流量增大而增大;僅考慮水深因子時(shí)，適宜棲息地面積隨流量增大而減小;綜合考慮流速和水深因子時(shí)，適宜棲息地面積隨流量增大呈先增大后穩(wěn)定的趨勢(shì)。對(duì)于黃河鯉魚(yú)苗來(lái)說(shuō)，僅考慮流速因子時(shí)，適宜棲息地面積隨流量增大呈先穩(wěn)定不變后減小的趨勢(shì);僅考慮水深因子時(shí)，適宜棲息地面積隨流量增大而減小;綜合考慮流速和水深因子時(shí)，適宜棲息地面積隨流量增大呈減小趨勢(shì)。

（1）繁殖期生態(tài)流量。該時(shí)期既包含親魚(yú)產(chǎn)卵期，也包含仔幼魚(yú)發(fā)育期，考慮黃河鯉不同生長(zhǎng)階段對(duì)生態(tài)水文條件的要求不同，因此生態(tài)流量的確定需要綜合考慮親魚(yú)和魚(yú)苗的生境需求。伊洛河入黃口黃河鯉繁殖期適宜棲息地面積與流量的關(guān)系曲線見(jiàn)圖7，隨著流量的增大，黃河鯉親魚(yú)適宜棲息地面積呈增大趨勢(shì)，魚(yú)苗適宜棲息地面積呈減小趨勢(shì)。因此該河段適宜生態(tài)流量的確定需綜合考慮維持親魚(yú)產(chǎn)卵需水量和魚(yú)苗生存及生長(zhǎng)發(fā)育需水量要求，最小生態(tài)流量確定以維持親魚(yú)產(chǎn)卵需求為主、兼顧魚(yú)苗生長(zhǎng)發(fā)育要求。

綜合考慮流速、水深因子，流量低于15m³/s時(shí)，魚(yú)苗對(duì)應(yīng)的適宜棲息地面積處于較高水平，親魚(yú)對(duì)應(yīng)的適宜棲息地面積較小，但處于上升階段。當(dāng)流量為13m³/s時(shí)，親魚(yú)關(guān)系曲線處于快速上升的第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，對(duì)流量變化較為敏感，因此確定4—6月黃河鯉最小生態(tài)流量為13m³/s。

當(dāng)流量為13～30m³/s時(shí)，親魚(yú)適宜棲息地面積與流量關(guān)系曲線處于快速上升階段;當(dāng)流量為15～45m³/s時(shí)，魚(yú)苗棲息地面積與流量關(guān)系曲線處于快速下降階段，適宜棲息地面積受流量大小影響較大。其中，當(dāng)流量大于30m³/s時(shí)，隨著流量的增大，親魚(yú)適宜棲息地面積增大較慢，而魚(yú)苗適宜棲息地面積減小較快。綜合以上分析，確定研究河段4—6月黃河鯉適宜生態(tài)流量為30m³/s，此時(shí)大部分河心灘及河漫灘上生長(zhǎng)的蘆葦和水草被水淹沒(méi)，水流緩慢，基本可以滿足親魚(yú)產(chǎn)卵和魚(yú)苗生存及生長(zhǎng)發(fā)育需水量要求。

（2）越冬期（11月至次年3月）生態(tài)流量。黃河鯉越冬期基本處于半休眠停食狀態(tài)，活動(dòng)范圍小，對(duì)生境條件的要求相對(duì)較低。越冬期黃河鯉適宜棲息地面積與流量的關(guān)系曲線見(jiàn)圖8，可以看出，隨著流量的增大適宜棲息地面積呈緩慢增大趨勢(shì)。但是，即使在較小流量條件下，黃河鯉越冬期適宜棲息地面積也在80hm²以上，與繁殖期相比處于較高水平，可以滿足黃河鯉棲息生境要求。

2.3歷史參照系統(tǒng)生態(tài)流量分析

伊洛河流域20世紀(jì)五六十年代人口相對(duì)較少，生產(chǎn)力低下，水資源開(kāi)發(fā)利用率低，基本處于天然狀況;七八十年代，水資源開(kāi)發(fā)利用率緩慢提高，生態(tài)環(huán)境狀況良好;九十年代后特別是2000年以來(lái)，用水量增加顯著，河流生態(tài)環(huán)境問(wèn)題凸顯?？紤]伊洛河流域徑流特點(diǎn)，結(jié)合流域魚(yú)類(lèi)棲息地狀況變化規(guī)律，選擇20世紀(jì)七八十年代作為歷史參照時(shí)期。

根據(jù)黑石關(guān)斷面1971—1989年實(shí)測(cè)日均流量，采用環(huán)境流量分類(lèi)方法計(jì)算伊洛河歷史參照系統(tǒng)下黃河鯉不同生長(zhǎng)階段最小流量和適宜流量（見(jiàn)表1）。各高流量洪水脈沖特征值見(jiàn)表2。黑石關(guān)斷面4—6月高流量洪水脈沖閾值為66m³/s，7—10月閾值為118m³/s。

2.4伊洛河生態(tài)流量過(guò)程確定

綜合考慮棲息地模型和環(huán)境流量分類(lèi)方法計(jì)算結(jié)果，采用資源、生態(tài)、環(huán)境均衡協(xié)調(diào)方法，得到伊洛河黑石關(guān)斷面生態(tài)流量，見(jiàn)表3。

2.5結(jié)果合理性分析

利用實(shí)測(cè)流量資料開(kāi)展黑石關(guān)斷面生態(tài)流量滿足狀況評(píng)價(jià)。對(duì)于適宜生態(tài)流量，實(shí)施黃河水量統(tǒng)一調(diào)度后的2000—2018年日均、月均滿足程度分別為53.2%、59.3%，歷史參照時(shí)期的1971—1989年日均、月均滿足程度分別為51.3%、60.0%，兩者較為接近。

對(duì)于最小生態(tài)流量，1956—2018年生態(tài)流量月均滿足程度為94.9%，日均滿足程度為89.8%;2000—2018年生態(tài)流量月均滿足程度為95.6%，日均滿足程度為89.1%。多年平均條件下最小生態(tài)流量滿足程度均大于85%，可以認(rèn)為本次確定的伊洛河生態(tài)流量目標(biāo)是合理、可行的。

3結(jié)論

基于棲息地模擬法確定了維持良好水環(huán)境的生態(tài)用水需求，基于環(huán)境流量分類(lèi)方法分析了歷史參照系統(tǒng)下各流量組分特征值，構(gòu)建了不同等級(jí)生境保護(hù)目標(biāo)下多要素、多情景、多目標(biāo)的生態(tài)需水量模型，提出了一種協(xié)同生態(tài)、環(huán)境、資源均衡發(fā)展的生態(tài)流量確定方法，并以伊洛河為例開(kāi)展了生態(tài)流量研究。

（1）構(gòu)建了不同生境保護(hù)目標(biāo)的競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)流量指標(biāo)體系。競(jìng)爭(zhēng)性用水河流具有生態(tài)地位重要、水資源開(kāi)發(fā)利用程度較高、用水矛盾突出等特點(diǎn)，為使河流自然生態(tài)與社會(huì)服務(wù)功能均衡發(fā)展，將河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)劃分為最小生境和適宜生境，同時(shí)考慮到洪水脈沖具有引發(fā)生物發(fā)育、繁殖等功能，將生態(tài)流量指標(biāo)劃分為最小生態(tài)流量、適宜生態(tài)流量和高流量洪水脈沖。

（2）按照黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略要求，嘗試建立了一種面向競(jìng)爭(zhēng)性用水河流的生態(tài)流量確定方法。該方法以指示物種對(duì)水文條件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系為依據(jù)，借助棲息地模型開(kāi)展河流生態(tài)系統(tǒng)需水量計(jì)算，同時(shí)以典型歷史時(shí)期為參考標(biāo)準(zhǔn)，采用環(huán)境流量分類(lèi)方法分析最小流量、適宜流量及高流量洪水脈沖特征變化，對(duì)生態(tài)需水量成果進(jìn)行修正和完善，兼顧了生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。該方法能夠統(tǒng)籌流域資源、生態(tài)、環(huán)境均衡發(fā)展要求，可以科學(xué)確定北方競(jìng)爭(zhēng)性用水河流生態(tài)流量。

（3）以伊洛河為例開(kāi)展生態(tài)流量研究。計(jì)算結(jié)果表明：黃河鯉繁殖期（4—6月）黑石關(guān)斷面最小生態(tài)流量為13m³/s，適宜生態(tài)流量為30m³/s，每年5月上中旬需要10～14d峰值不低于66m³/s的洪水脈沖過(guò)程;黃河鯉生長(zhǎng)期（7—10月）最小生態(tài)流量為13m³/s，每年7—8月需要7～10d峰值不低于118m³/s的洪水脈沖過(guò)程;黃河鯉越冬期（11月至次年3月）最小生態(tài)流量為11m³/s。

【責(zé)任編輯 呂艷梅】