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        基于水文學(xué)法的雅礱江中游河段生態(tài)流量研究

        2022-09-06 02:40:58心,劉冀,彭濤,董華,劉
        人民長江 2022年8期
        關(guān)鍵詞:雅礱江適用性節(jié)律

        童 心,劉 冀,彭 濤,董 曉 華,劉 艷 麗

        (1.三峽大學(xué) 水利與環(huán)境學(xué)院,湖北 宜昌 443002; 2.三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心,湖北 宜昌 443002; 3.水資源安全保障湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖北 武漢 430072; 4.南京水利科學(xué)研究院 水文水資源與水利工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210098; 5.水利部應(yīng)對氣候變化研究中心,江蘇 南京 210029)

        0 引 言

        生態(tài)流量是能夠維持河流基本生態(tài)功能和河道基本形態(tài)的最小流量[1],對維持河流健康具有重要意義?,F(xiàn)階段,生態(tài)流量計(jì)算時存在計(jì)算方法選取不當(dāng),忽略不同河流的特性及水生生物習(xí)性,未考慮枯水期、魚類產(chǎn)卵期等特殊時期河道基本流量和徑流過程要求等問題,生態(tài)流量保障存在不確定性[2-4]。因此,研究不同地區(qū)的適宜生態(tài)流量計(jì)算方法,并推求合理的生態(tài)流量值,是合理配置水資源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、維持下游河流健康的基礎(chǔ)。

        目前,計(jì)算生態(tài)流量的方法主要有水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法、整體分析法等。水力學(xué)法主要應(yīng)用現(xiàn)場實(shí)測水力學(xué)數(shù)據(jù)確定生態(tài)流量,受測量條件及實(shí)測數(shù)據(jù)限制通常應(yīng)用范圍較小,且不能明確地將棲息地的優(yōu)劣程度與河道物理特征相關(guān)聯(lián)[5]。棲息地法通過分析河道流量與棲息地指示因子之間的關(guān)系確定生態(tài)流量,但只能針對特定的物種,具有局限性[6]。水文學(xué)法主要依據(jù)流量等水文數(shù)據(jù),計(jì)算簡單便捷,應(yīng)用范圍廣,但通常忽略了水生生物的生物特性[7]。針對這一問題,郭勇等[8]結(jié)合海河流域特點(diǎn),利用不同頻率天然徑流系列對Tennant法進(jìn)行改進(jìn),該方法有效避免了傳統(tǒng)Tennant法易受極端流量事件影響的缺點(diǎn)。石永強(qiáng)等[9]采用多種方法對比分析的方式,在避免使用單一方法計(jì)算不合理的同時為無長序列逐日徑流資料河流的生態(tài)基流計(jì)算提供了新的計(jì)算思路。黃彬彬等[10]采用多種水文學(xué)法分析計(jì)算了贛江下游的生態(tài)流量,最終選擇在汛期和非汛期使用不同的計(jì)算方法確定生態(tài)流量,為不同時期生態(tài)流量計(jì)算提供新的選擇。陳曉璐等[11]在計(jì)算海南省三大江生態(tài)需水量時提出在計(jì)算過程中需明確最小及適宜生態(tài)需水量,為生態(tài)需水計(jì)算過程厘清了重點(diǎn)。

        雅礱江是中國水能資源最富集的河流之一,隨著上游水利樞紐的逐漸完工投產(chǎn),水電站的蓄水發(fā)電,河道內(nèi)流量受水庫調(diào)蓄發(fā)生變化,為保護(hù)下游珍稀魚類棲息地的穩(wěn)定性和完整性,保留河道內(nèi)一定的生態(tài)流量成為亟待解決的重要問題。萬東輝等[12-13]基于水文循環(huán)分析利用環(huán)境同位素技術(shù)確定了雅礱江河道內(nèi)的生態(tài)流量。吳春華[14]將棲息地法與水文學(xué)法進(jìn)行對比,確定了棲息地法在雅礱江流域的可行性。雅礱江中上游氣候地形復(fù)雜多變,難以獲取較完善的水力學(xué)和生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù),采用水力學(xué)法和棲息地法計(jì)算生態(tài)流量存在一定困難,而水文學(xué)法實(shí)用性更強(qiáng),操作更簡單。本文采用雅江水文站1953~2014年間共計(jì)62 a實(shí)測徑流資料,利用7種水文學(xué)方法計(jì)算雅江水文站河段的生態(tài)流量,從需水量、水文節(jié)律和生態(tài)流量滿足度3方面分析各方法的適用性,為雅礱江流域水電站生態(tài)調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。

        1 數(shù)據(jù)與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        雅礱江是金沙江的最大支流,干流全長1 570 km,流域面積13.6萬km2,河床比降2.08‰[15]。雅礱江流域處于川西高原氣候區(qū),流域內(nèi)徑流主要來源于降水,部分為融雪和地下水補(bǔ)給,多年平均徑流量593億m3。豐水期氣候濕潤,降雨集中,徑流量約占全年徑流量的77%[16]。本文以雅礱江中段雅江站河段為研究區(qū),如圖1所示。雅江水文站位于慶大河與雅礱江交匯口下游,控制流域面積約6.59萬km2。雅江站上游于2014年10月6日開始修建兩河口水電站,壩址位于雅礱江干流與慶大河支流交匯口下游約1.8 km處,雅江站下游附近有高原魚類棲息地保護(hù)區(qū)[17]。

        圖1 雅礱江流域Fig.1 Yalong River Basin

        1.2 研究數(shù)據(jù)

        本文選用雅江水文站1953~2014年間共計(jì)62 a實(shí)測徑流資料,資料來源于長江流域水文年鑒。為分析徑流年際變化規(guī)律,首先采用5 a滑動T檢驗(yàn)法進(jìn)行徑流量變化趨勢分析(見圖2),整體徑流變化趨勢平緩且呈下降趨勢。采用累積距平法、滑動秩和檢驗(yàn)法、Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)法對徑流進(jìn)行突變檢驗(yàn),結(jié)果如表1所列。

        圖2 多年平均徑流趨勢分析Fig.2 Multi-year average runoff trend analysis

        表1 徑流量突變分析結(jié)果

        由表1可知,3種方法檢驗(yàn)結(jié)果均表明1953~2014年間雅江站徑流量存在不顯著突變,源于雅江站上游人類活動較少,天然徑流受人類活動影響較小,實(shí)測徑流過程與天然徑流相近,因此直接采用雅江站實(shí)測徑流數(shù)據(jù)計(jì)算生態(tài)流量。

        1.3 計(jì)算方法

        1.3.1生態(tài)流量計(jì)算方法

        (1) Tennant法。采用改進(jìn)的Tennant法[18]作為生態(tài)流量計(jì)算的水量評價標(biāo)準(zhǔn),該法突出河流季節(jié)性變化及研究區(qū)內(nèi)目標(biāo)種群的生物特性,計(jì)算方法如表2所列。本文選取中等、最佳和最大3個等級作為不同時段生態(tài)流量的限值標(biāo)準(zhǔn)。

        (2) 最小月平均實(shí)測徑流法。該法可考慮徑流季節(jié)變化[19],計(jì)算公式為

        (1)

        式中:Qm為第m月的河流生態(tài)流量,m3/s,m=1,2,…,12;Qij為第i月第j天的平均流量,m3/s;n為統(tǒng)計(jì)年數(shù)。

        表2 Tennant法計(jì)算生態(tài)流量Tab.2 Ecological flow calculated by Tennant method

        (3) Q90法。又稱為改進(jìn)的7Q10法[20]。該方法選取90%保證率下的最枯月平均流量作為生態(tài)流量,即通過年最小值選樣,篩選出各年最枯月平均流量,進(jìn)行頻率分析,得出90%保證率下的設(shè)計(jì)值作為生態(tài)流量。

        (4) Texas法。通過對各月的流量頻率進(jìn)行計(jì)算后,取50%保證率下的月流量的特定百分率作為河道生態(tài)流量[21]。該方法適用于流量受融雪影響的河流。特定百分率的設(shè)定以研究區(qū)典型植物和魚類的水量需求為依據(jù),本文特定百分率取30%。

        (5) 逐月頻率計(jì)算法[22]。首先根據(jù)歷史流量資料將一年劃分為豐、平、枯3個時期,然后根據(jù)實(shí)際需求對各個時期擬定不同的保證率,最后分別計(jì)算各個時期設(shè)定的不同保證率下的徑流量,得到適宜生態(tài)流量過程。雅礱江流域11月至次年3月為枯水期,4~5月為平水期,6~10月為豐水期。其中,枯水期保證率90%、平水期保證率70%、豐水期保證率50%。

        (6) NGPRP法[23]。將各年份劃分為枯水年、平水年、豐水年,取平水年組各月90%保證率流量作為最小流量。本文采用距平百分率法進(jìn)行豐、平、枯水年的劃分,劃分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

        (2)

        式中:E為距平百分比,%;Qi為第i年年平均流量,m3/s;Qa為多年平均流量,m3/s。

        表3 年型劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Classification standard of year type

        (7) ABF法。取多年月平均流量的中值(或代表性月份的平均流量中值)作為河道內(nèi)該月的生態(tài)流量,該方法考慮了生物需求和流量的季節(jié)變化。

        1.3.2水文節(jié)律評價方法

        本文采用相關(guān)分析法[24]分析水文節(jié)律變化,利用Pearson相關(guān)系數(shù)定量分析各計(jì)算方法下的生態(tài)流量序列與實(shí)測徑流序列的相關(guān)關(guān)系。相關(guān)系數(shù)R取值范圍是-1~1,其絕對值越接近1,相關(guān)性越高。

        1.3.3生態(tài)流量滿足度評價方法

        生態(tài)流量滿足度指的是一定時期內(nèi),河道內(nèi)徑流量大于生態(tài)流量閾值的時間序列長度與總序列時間長度的比值[25]。該方法以月平均流量進(jìn)行生態(tài)流量保證程度分析,能夠基本反映河流生態(tài)系統(tǒng)缺水的實(shí)際情況。本文將選擇不同時間尺度的平均流量進(jìn)行滿足度計(jì)算,從不同角度分析生態(tài)流量滿足度情況。

        1.3.4生態(tài)流量計(jì)算方法適用性指數(shù)

        為綜合分析各生態(tài)流量計(jì)算方法在研究區(qū)的適用性,本文提出方法適用性指數(shù)。該指數(shù)計(jì)算方法如下:首先根據(jù)各指標(biāo)性質(zhì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化,然后選取需水量、水文節(jié)律和滿足度3個評價指標(biāo),根據(jù)各指標(biāo)偏好確定指標(biāo)權(quán)重,進(jìn)而采用模糊優(yōu)選法[26]對各方法計(jì)算所得生態(tài)流量的適用性進(jìn)行綜合評判,計(jì)算模糊優(yōu)屬度,以此作為適用性指數(shù),最后對各方法適用性指數(shù)排序,適用性越好排序越靠前。適用性指數(shù)取值范圍為0~1,指數(shù)越趨近于1表明方法的適用性相對越優(yōu),排序越靠前。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 需水量分析

        本文根據(jù)流域特性將研究時段劃分為魚類產(chǎn)卵期、枯水期和一般用水期,根據(jù)1953~2014年雅江站實(shí)測徑流資料,以改進(jìn)后的Tennant法作為評價標(biāo)準(zhǔn)來確定最小生態(tài)流量過程和最佳流量狀態(tài)過程。各方法計(jì)算的逐月生態(tài)流量在一般用水期需滿足Tennant法最小和最大限值,在產(chǎn)卵期需在Tennant法最佳流量狀態(tài)范圍內(nèi),在枯水期需滿足Tennant法最小限值。采用改進(jìn)后的最小月平均實(shí)測徑流法、Q90法、Texas法、逐月頻率計(jì)算法、NGPRP法、ABF法計(jì)算河道內(nèi)年均生態(tài)流量分別為449.6,129.8,227.4,619.4,468.6,649.1 m3/s,各方法的生態(tài)流量相應(yīng)的徑流量分別占多年平均徑流量的67.13%,19.38%,33.96%,92.48%,69.96%,96.91%。計(jì)算結(jié)果如圖3所示。

        圖3 不同計(jì)算方法生態(tài)流量過程線Fig.3 Ecological flow process lines by different calculation methods

        對比各方法計(jì)算所得的生態(tài)流量可知:ABF法年均生態(tài)流量最大,生態(tài)徑流量占多年平均徑流量的96.91%,遠(yuǎn)大于最大生態(tài)流量范圍,在水量分配中,生態(tài)用水量過大會增加其余用水的供給壓力,不符合實(shí)際情況;Q90法年均生態(tài)流量最小,生態(tài)徑流量約占多年平均徑流量的19.38%,低于最小生態(tài)流量范圍。Texas法年均生態(tài)流量227.4 m3/s均處于Tennant法最佳流量狀態(tài)范圍內(nèi),生態(tài)徑流量約占多年平均徑流量的33.96%。

        對比各方法計(jì)算所得的生態(tài)流量可知:在一般用水期所有方法計(jì)算所得生態(tài)流量均滿足要求,其中ABF法計(jì)算的生態(tài)流量最大,為393.8 m3/s,Texas法最小,為136.1 m3/s;汛期NGPRP法、最小月平均實(shí)測徑流法計(jì)算所得生態(tài)流量超出Tennant法最佳流量狀態(tài)范圍但低于最大生態(tài)流量限值,分別為812.5,778.1 m3/s,而ABF法、逐月頻率計(jì)算法計(jì)算所得的生態(tài)流量分別為1 163.9,1 167.6 m3/s,超出生態(tài)流量最大限值,Q90法計(jì)算所得生態(tài)流量129.8 m3/s低于最低生態(tài)流量限值;枯水期所有方法均滿足要求;在產(chǎn)卵期,除Q90法計(jì)算的129.8 m3/s小于最小生態(tài)流量范圍外,其余均滿足最佳流量狀態(tài)要求。

        提取典型枯水年和平水年(見圖4~5)流量,對比各方法計(jì)算所得的月生態(tài)流量可知:枯水年內(nèi)ABF法和逐月頻率計(jì)算法所得的生態(tài)流量均大于月平均實(shí)測流量,其中8,11月和12月,兩種方法計(jì)算的生態(tài)流量均高于實(shí)測徑流量,不符合實(shí)際情況。Texas法和Q90法計(jì)算所得的生態(tài)流量值在枯水年全年均低于最小實(shí)測徑流量,全年生態(tài)流量均能滿足需求。平水年內(nèi)所有方法所得的生態(tài)流量均不大于實(shí)測流量均值,生態(tài)流量需求均能得到滿足,其中ABF法和逐月頻率計(jì)算法計(jì)算所得的生態(tài)流量值較高,Q90法計(jì)算的生態(tài)流量值最小。綜上所述,在需水量方面最小月平均實(shí)測徑流法、NGPRP法和Texas法均符合要求。

        圖4 枯水年實(shí)測徑流對比Fig.4 Comparison with measured runoff in dry year

        2.2 水文節(jié)律分析

        生態(tài)流量除應(yīng)滿足各時段水量需求外,還應(yīng)維持河道流量的季節(jié)性變化規(guī)律,即水文節(jié)律,從而盡可能維持自然棲息地的水文狀態(tài)。本文采用相關(guān)分析法,從多年月平均、汛期、魚類產(chǎn)卵期、枯水期等角度,定量分析各方法計(jì)算的生態(tài)流量過程與實(shí)際流量過程的吻合程度。

        由圖3可知:實(shí)測流量水文節(jié)律變化呈現(xiàn)2~7月逐月增加,9~12月逐月減少的趨勢,其中主峰出現(xiàn)在7月,次峰出現(xiàn)在9月。通過峰值分析可以看出,逐月頻率計(jì)算法、NGPRP法、ABF法、最小月平均實(shí)測徑流法、Texas法的最大生態(tài)流量值均出現(xiàn)在7月份,與實(shí)測流量峰值出現(xiàn)時間對應(yīng),流量過程無滯后現(xiàn)象。ABF法7月生態(tài)流量值略高于實(shí)測多年月流量均值,NGPRP法的次峰出現(xiàn)在8月,與實(shí)測流量峰值相比存在滯后現(xiàn)象。整體分析可知,Q90法計(jì)算的生態(tài)流量過程年內(nèi)變化不明顯,不能反映實(shí)測徑流的水文節(jié)律,可能導(dǎo)致對水文節(jié)律要求較高或依賴性較強(qiáng)的水生動植物數(shù)量減少或消失,降低河流物種多樣性,破壞生態(tài)環(huán)境。最小月實(shí)測平均徑流法、逐月頻率計(jì)算法、NGPRP法、ABF法和Texas法計(jì)算結(jié)果僅在個別月份與實(shí)測流量存在水文節(jié)律偏差,流量過程與實(shí)測流量過程較為接近。

        實(shí)測流量和生態(tài)流量過程在汛期、魚類產(chǎn)卵期和枯水期的水文節(jié)律變化情況見表4,采用Pearson相關(guān)系數(shù)R描述各方法的流量變化情況。相關(guān)系數(shù)越接近于1,表明與實(shí)際徑流過程的擬合效果越好。其中年內(nèi)整體Texas法計(jì)算的生態(tài)流量過程擬合效果最好,相關(guān)系數(shù)0.999;汛期Texas法和逐月頻率計(jì)算法計(jì)算結(jié)果的水文節(jié)律擬合效果最好,相關(guān)系數(shù)0.987,ABF法和NGPRP法次之;產(chǎn)卵期Texas法和逐月頻率計(jì)算法計(jì)算結(jié)果的水文節(jié)律擬合效果最好,相關(guān)系數(shù)1.000,ABF法次之;枯水期ABF法和Texas法計(jì)算的流量過程的水文節(jié)律擬合效果最好,相關(guān)系數(shù)1.000,NGPRP法次之。綜合年內(nèi)各特殊時期分析可得,除Q90法外其余方法計(jì)算所得生態(tài)流量的水文節(jié)律擬合效果較好,符合各時期水文節(jié)律要求。

        表4 不同時段實(shí)測流量和生態(tài)流量相關(guān)系數(shù)對比分析Tab.4 Correlation coefficients of measured flow and ecological flow in different periods

        2.3 滿足度分析

        各敏感時段生態(tài)流量的滿足程度是維持河流生態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。將6種生態(tài)流量過程與實(shí)際流量過程進(jìn)行比較,分別從多年平均滿足度、汛期滿足度、魚類產(chǎn)卵期滿足度、枯水期滿足度、多年平均月滿足度和枯水年月滿足度6個方面分析各計(jì)算方法的生態(tài)流量滿足情況。

        由表5可知,Q90法和Texas法的多年平均生態(tài)流量滿足度較高,均在95%以上;最小月平均實(shí)測徑流法和NGPRP法的多年平均生態(tài)流量滿足度均在80%以上;ABF法的多年平均生態(tài)流量滿足度最低。在一般用水期,除ABF法的生態(tài)流量滿足度較低外,其余方法滿足度均符合要求。在魚類產(chǎn)卵期,逐月頻率計(jì)算法和ABF法的生態(tài)流量滿足度較低,無法滿足魚類繁衍的流量要求;Q90法和Texas法的生態(tài)流量滿足度最高,達(dá)100%。在枯水期,ABF法計(jì)算的生態(tài)流量滿足度較低,最小月平均實(shí)測徑流法次之,其余方法計(jì)算的生態(tài)流量滿足度均達(dá)85%以上。

        表5 不同時段多年平均生態(tài)流量滿足度對比分析Tab.5 Comparative analysis of annual average ecological flow satisfaction degree in different periods %

        由圖6逐月分析各方法的生態(tài)流量滿足度情況,其中ABF法全年滿足度均保持在50%左右,無法達(dá)到魚類產(chǎn)卵期流量要求;Q90法和Texas法全年各月的滿足度均保持在95%左右,滿足度較高;逐月頻率計(jì)算法6~10月滿足度較低,與實(shí)際徑流情況相反。最小月平均實(shí)測徑流法在枯水期生態(tài)流量滿足度呈逐漸下降趨勢。生態(tài)流量取值需滿足魚類繁殖和河流生態(tài)健康要求,枯水期和產(chǎn)卵期的生態(tài)流量滿足度需維持在良好以上,ABF法和逐月頻率計(jì)算法的計(jì)算結(jié)果不能滿足要求。綜合上述分析可知,Texas法計(jì)算的生態(tài)流量在各時期的滿足度最高。

        圖6 多種方法逐月滿足度對比分析(單位:%)Fig.6 Comparative analysis of monthly satisfaction degree by various methods

        由圖7逐月分析各方法在枯水年的生態(tài)流量滿足度情況,其中ABF法全年滿足度低于60%,逐月頻率計(jì)算法生態(tài)流量滿足度在汛期達(dá)到最低0,最小月平均實(shí)測徑流法的生態(tài)流量滿足度在枯水期低于50%,NGPRP法的生態(tài)流量滿足度從汛期60%開始逐漸降低,直至12月生態(tài)流量滿足度低于20%,Q90法和Texas法在枯水年生態(tài)流量滿足度全年保持在90%以上,滿足度較高。綜合6個不同條件下的生態(tài)流量滿足度,其中Q90法和Texas法計(jì)算的生態(tài)流量滿足度較高。

        圖7 多種方法枯水年逐月生態(tài)流量滿足度Fig.7 Monthly ecological flow satisfaction degree in dry year by various method

        2.4 生態(tài)流量計(jì)算方法適用性分析

        本文以需水量、水文節(jié)律和滿足度為評價指標(biāo),采用模糊優(yōu)選法構(gòu)建新的生態(tài)流量計(jì)算方法適用性指數(shù),考慮不同河流條件,從不同側(cè)重角度出發(fā),定量分析各生態(tài)流量計(jì)算方法在多種情況下的適用程度,為生態(tài)流量計(jì)算方法的選取提供更直接、更科學(xué)的檢驗(yàn)方法。針對不同河流的特征情況,3種指標(biāo)各有側(cè)重,本文將3種指標(biāo)分為等權(quán)重、需水量權(quán)重最大、水文節(jié)律權(quán)重最大和滿足度權(quán)重最大4種情況計(jì)算適用性指數(shù)。

        各時段適用性指數(shù)結(jié)果排序見表6,其中指數(shù)越趨近于1,適用性越高,排序越靠前。由表中分析可知Texas法在不同權(quán)重條件下適用性指數(shù)均為最大,適用性最好,可用于雅礱江中段生態(tài)流量的計(jì)算。

        表6 不同權(quán)重下各方法適用性指數(shù)排序Tab.6 The applicability index ranking of each method under different weights

        2.5 討 論

        生態(tài)流量對維持河流健康、魚類棲息地穩(wěn)定具有重要意義。本文利用1953~2014年實(shí)測徑流數(shù)據(jù)對比分析了適用于雅礱江中段的生態(tài)流量計(jì)算方法。結(jié)果表明Texas法作為該河段生態(tài)流量計(jì)算法最優(yōu),可為上游生態(tài)調(diào)度計(jì)算提供參考。除生態(tài)流量外,生態(tài)流速也對魚類正常繁殖起著重要作用,然而本文選取水文學(xué)法計(jì)算生態(tài)流量,計(jì)算過程中并未考慮流速影響。另外本文在利用需水量、水文節(jié)律和滿足度3個指標(biāo)構(gòu)建生態(tài)流量計(jì)算方法適用性指數(shù)時,權(quán)重系數(shù)的選取較為主觀,本文只為盡可能的體現(xiàn)不同的權(quán)重占比情況,沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來分析三者之間的權(quán)重關(guān)系是否符合該流域魚類生存需求的實(shí)際情況。陳昂等[27]指出現(xiàn)階段生態(tài)流量計(jì)算方法正在從簡單的水力學(xué)和水文學(xué)方法逐漸向生態(tài)水力學(xué)方法和生境模擬法轉(zhuǎn)變。王琲等[28]指出棲息地法可結(jié)合河道和生物種群信息,生態(tài)流量計(jì)算結(jié)果比其他方法更準(zhǔn)確。柴朝暉等[29]指出生態(tài)流量計(jì)算中存在指標(biāo)選取單一,對不同條件下的生態(tài)需求考慮不全面等問題。因此,在后續(xù)的研究中,可嘗試在獲取研究區(qū)水文、水力學(xué)及魚類棲息地?cái)?shù)據(jù)后,利用更為精確的棲息地法計(jì)算生態(tài)流量,同時考慮流量和流速以及其他因素對研究區(qū)魚類的影響,從不同魚類特性要求出發(fā)制定更完善、準(zhǔn)確的生態(tài)流量計(jì)算方法適用性評價體系。

        3 結(jié) 論

        本文基于雅江站1953~2014年實(shí)測徑流數(shù)據(jù),以Tennant法計(jì)算的生態(tài)流量作為評價水量標(biāo)準(zhǔn),對比分析了6種計(jì)算生態(tài)流量的水文學(xué)方法的優(yōu)劣和適用性,并計(jì)算出雅礱江中段年均生態(tài)流量值和月均生態(tài)流量值,得出如下結(jié)論:

        (1) ABF法和逐月頻率計(jì)算法計(jì)算的生態(tài)流量幾乎與實(shí)測多年平均月流量相等,且在魚類產(chǎn)卵期滿足度較低,計(jì)算結(jié)果不符合實(shí)際需求;

        (2) Q90法計(jì)算的生態(tài)流量過程年內(nèi)變化不明顯,不能反映水文節(jié)律的天然變化過程,不適用于雅礱江中段生態(tài)流量計(jì)算;

        (3) 改進(jìn)后的最小月平均實(shí)測徑流法、NGPRP法在魚類產(chǎn)卵期方法適用性指數(shù)較小,對雅礱江中段不適用;

        (4) 綜合需水量、水文節(jié)律和生態(tài)流量滿足度3方面分析,Texas法為雅礱江中段最優(yōu)生態(tài)流量計(jì)算方法,方法適用性指數(shù)最高,建議在該河段使用Texas法計(jì)算生態(tài)流量。

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