渭河上游河道生态基流量研究

杜 骥，姬志宏，牛文虎，张瑞祥

(黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，河南三门峡 472000)

渭河上游河道生态基流量研究

杜 骥，姬志宏，牛文虎，张瑞祥

(黄河水利委员会三门峡库区水文水资源局，河南三门峡 472000)

为研究渭河上游河道的生态基流量，根据河道的空间结构特征和水文特征，将渭河上游河道划分为3段.根据河道多年实测资料，采用多种方法进行生态基流量初步计算.最后综合考虑多种因素，确定了渭河上游河道各河段的生态基流量.

渭河上游;生态基流;水文计算

渭河上游北道水文站以上河长254 km，集水面积24 871 km2，多年平均流量 39.6 m3/s，多年平均径流量12.47亿 m3(1945—2006年).据渭河上游武山、甘谷、秦安、天水、北道5个干支流控制站多年资料统计，1992年以来，年平均径流量与多年平均径流量相比减少51.2% ～62.7%.1997年前后各站都出现断流和临界断流现象.

河道生态基流量是指维护生态系统中具有生命的生物物体达到某种生态水平或者维持河流生态发育、演替和平衡所需要的基本流量.水资源短缺，河道生态基流量减少，严重影响了人民生活及生态环境建设，制约了社会经济发展.因此，研究河道生态基流量，对准确评价论证水资源，掌握水量变化动态，具有重要意义.

1 北道站断面以上河道生态基流量分析方案

河流生态基流量计算应考虑流域内不同水系、不同河段生态环境的差异性和时空变化规律.渭河北道站断面以上支流较多，其水量主要来源于渭河干流和葫芦河.从河流特性、集水面积、河道地理区域、耗水量等因素按河段进行生态基流量分析，北道站断面以上主要分析河段可分3段:第1段，渭河武山站断面—渭、葫交汇处(天水市北道区石佛镇);第2段，葫芦河秦安站断面—渭、葫交汇处(天水市北道区石佛镇);第3段，渭、葫交汇处(天水市北道区石佛镇)—渭河北道站断面.

拟定计算分析方法:依据干支流控制站多年实测资料，用文献中规定的几种方法分别初算河段生态最小基流量标准，同时根据控制河段的集水面积、生态环境、径流量、径流系数、耗水量等综合因素分析确定合理的生态基流量标准，其分析成果为河段生态基流量(正常最小基流量).

2 河段生态基流量初步计算

目前计算河道生态基流量的方法有多种［1］，尚无统一标准，多采用河道实测流量计算或将河流特性、生态环境等综合因素进行综合分析来确定一个标准.由于部分分析方法取值差异较大，采用单一的方法可能产生较大的误差，故笔者采用多种方法计算，并对结果进行综合分析确定.

2.1 法国乡村法

该法依据河道多年平均流量的10%来确定河段最小生态基流量.渭河上游主要控制站武山、秦安、北道3站51 a(1956—2006年)年平均流量分别为18.6，9.8，39.0 m3/s，则 3 站最小生态基流量分别为 1.86，0.98，3.90 m3/s.

2.2 最小瞬时流量法

该法依据控制断面历年最小瞬时流量进行频率分析，取保证率为90%的最小瞬时流量作为河段最小生态基流量.将武山、秦安、北道3站51 a年最小流量资料经频率计算、参数调试和适线计算，可得:武山站历年最小平均流量 2.11 m3/s，Cv=0.85，Cv/Cs=1.50，保证率 P=90% 时流量为 0.21 m3/s，即生态基流量为0.21 m3/s;秦安站历年最小平均流量0.36 m3/s，Cv=1.81，Cv/Cs=1.85，保证率 P=90%时流量为0 m3/s，即生态基流量为0 m3/s;北道站历年年最小平均流量 3.09 m3/s，Cv=1.16，Cv/Cs=1.86，保证率 P=90% 时流量为 0.22 m3/s，即生态基流量为0.22 m3/s.

2.3 近10 a最枯月平均流量法

该法直接取控制断面近10 a最枯月平均流量作为河段最小生态基流量.经统计，武山、秦安、北道3站近10 a(1997—2006年)最枯月平均流量分别为1.68，0.26，2.51 m3/s，将其作为 3 站的生态基流量.

2.4 按《建设项目水资源论证导则(试行)》计算

根据《建设项目水资源论证导则(试行)》条文说明第7.44条关于河流生态基流量的规定要求，北方河流生态基流指标原则上应不小于多年平均流量的10%，枯水时段不应低于同期流量均值的20%［2－3］，则有:

1)武山、秦安、北道3站1956—2006年年平均流量分别为 18.6，9.8，39.0 m3/s，按条文规定，北方河流生态基流指标原则上不应小于多年平均流量的10%.计算3站生态基流量，则3站生态基流量分别为 1.86，0.98，3.90 m3/s.

2)武山、秦安、北道3站多年枯水月均为12—2月，依据条文规定，基流量枯水时段不应低于同期流量均值的20%，则3站生态基流量分别为1.13，0.61，2.90 m3/s.

按上述条文规定计算成果相差较大，取二者平均值，则 3 站基流量分别为 1.50，0.80，3.40 m3/s.

3 结果综合分析

最小瞬时流量法的计算结果很小，作为生态基流量不符合武山、秦安、北道3站水文特征和河流生态规律，应舍弃.其余3种计算成果相差较小，可取3种方法计算结果的均值作为3个控制站断面的生态基流量，分别为 1.68，0.80，3.27 m3/s.

根据集水面积、径流系数、河道生态环境、耗水量及近年来下垫面变化等综合因素分析，确定3河段生态基流量为:第1段，渭河武山站断面—渭、葫交汇处(北道区石佛镇)，2.00 m3/s;第2段，葫芦河秦安站断面—渭、葫交汇处(北道区石佛镇)，1.00 m3/s;第3段，渭、葫交汇处(北道区石佛镇)—北道站断面，3.20 m3/s.

［1］李万寿.湟水干流西宁—民和段河道生态基流量研究［J］.水资源与水工程学报，2007，18(3):75 －79.

［2］水利部水资源管理中心.SL/Z 322—2005建设项目水资源论证导则(试行)［S］.北京:中国水利水电出版社，2005.

［3］水利部水资源管理司.建设项目水资源论证培训教材［M］.北京:中国水利水电出版社，2005.

Study of Ecological Base Flow of the Upstream Channel of Weihe River

DU Ji，JI Zhi-hong，NIU Wen-hu，ZHANG Rui-xiang
(Bureau of Hydrology and Water Resources of Sanmenxia Reservoir Area，YRCC，Sanmenxia 472000，China)

In order to study the ecological base flow of the upstream channel of Weihe River，the upstream channel of Weihe River were divided into three parts based on the spacial structure features and hydrological characteristics of the river channel.Then various methods were used to calculate preliminarily the ecological base flow on the basis of measured data of the river channel.Finally，the ecological base flow of each part of the upstream channel was determined by considering various factors.

the upper reaches of Weihe River;ecological base flow;hydrological computation

1002－5634(2011)05－0046－02

2011－07－08

杜 骥(1962—)，男，甘肃天水人，工程师，主要从事水资源评价、水文监测方面的研究.

(责任编辑:陈海涛)