塘西河流域生态流量目标确定以及管理保障措施分析

钱龙娇

（1.安徽省（水利部淮河水利委员会）水利科学研究院（安徽省水利工程质量检测中心站），安徽 蚌埠 233000；2.水利水资源安徽省重点实验室，安徽 蚌埠 233000）

河湖生态流量是指为了维系河流、湖泊等水生态系统的结构和功能，需要保留在河湖内符合水质要求的流量（水量、水位）及其过程。近年来，安徽省各级水行政主管部门从水资源管理审批监管、水量调度、监测监督、治理修复等方面入手，河湖生态流量保障工作不断加强，水生态状况得到初步改善，并通过开展重点河湖生态流量保障试点工作，逐步建立全省河湖生态流量管控体系。塘西河为合肥市省级示范河湖建设河流之一，亦为滨湖的政治、文化、人文、体育中心。本文通过确定塘西河主要控制断面以及计算生态流量目标值，为塘西河水生态保护提供技术支撑。

1 流域概况

1.1 自然概况

塘西河位于合肥市西南郊，为巢湖一级支流，由南艳湖西北向东南流经经济技术开发区和滨湖新区，在义城街道塘西附近汇入巢湖，河道全长11.53km，流域总面积为50km2。河流处于邻近江淮分水岭南侧低山区，河流坡降较大，河槽调蓄能力小，降雨汇流迅速，下游因常受巢湖高水位顶托，洪水难以平安下泄。

塘西河总汇水面积2443hm2，其中经开区面积181hm2，包河区面积2262hm2。总蓄水量约400 万m3。沿河设置两坝三闸工程，分级蓄水。塘西河水资源开发现状无供水需求，无航运利用，水资源利用方式为河道生态用水。塘西河流域图详见图1。

图1 塘西河流域范围图

1.2 涉水工程分布

塘西河河道坡降较大，为保证河道水深及景观要求，塘西河全线设置了4 座拦水设施，分别为紫云路橡胶坝、徽州大道闸坝、庐州大道闸坝、河口闸，与京台高速桥上游的橡胶坝联合，分段将水位控制在16.0～16.5m、14.5m、13.5m 和12.0m（吴淞高程）；补水口3 处，分别为玉龙路补水口、再生水厂补水口1、再生水厂补水口2；出入口3 座，分别为雨水公园出水口、塘西河支流出口、塘西河支流入口，其余涉水建筑物主要为跨河桥梁，包括合安高速桥、玉龙路桥等13 座。

1.3 水生态现状

塘西河为典型的城市河流，河道内水生物较多，生态系统结构丰富，但上游无稳定的清洁水源，河道补给主要来源于天然降水、南艳湖溢流、塘西河生态补水、再生污水处理厂尾水。此外，沿河布置的两坝三闸兼具蓄水和水系连通性的双重功能，保证塘西河河道水深以及景观要求，其中京台高速橡胶坝将塘西河上游的初期雨水拦截后，转输至十五里河。

流域内现状共设置6 个水质、水位自动监测站。分别位于玉龙路橡胶坝、紫云路橡胶坝、徽州大道闸、庐州大道闸、方兴湖（上海路桥断面）和河口闸。其中以上海路桥断面为标准断面。根据2020 年水质监测结果，断面水质平均分布于Ⅲ～V 类，其中水功能区水质监测断面水质为Ⅳ～V 类水标准，能达到年度考核V 类水指标要求。

2 生态流量目标确定

2.1 主要控制断面及控制指标

按照水利部文件要求，主要控制断面包括考核断面和管理断面两类。考核断面以水量分配方案中已明确生态流量要求的控制断面以及省界断面、把口断面、重要敏感区、重要水文站、控制性工程断面为主，作为年度生态流量保障工作考核的重点；管理断面是指对考核断面生态流量保障具有重要、直接关系的控制断面。

根据主要控制断面的可考核、可调度的选取原则以及结合塘西河河流特性，选取塘西河河口闸上断面为考核断面，河口闸位于塘西河巢湖入口处，工程建设有泵站自动控制及信息系统，能够实时监测闸门开度以及上下游水位，满足后期考核要求。塘西河因受河口闸站工程拦蓄控制，设计最高蓄水位为12.0m，河口闸上河段受水位顶托影响，测流精度极差，以生态水量（流量）作为控制性指标缺乏实际意义，宜以水位作为控制性指标。因考核断面上游无河湖取水口设施，且考虑到塘西河水资源开发利用程度低，因此不设管理断面。

2.2 生态流量计算

2.2.1 计算方法

根据《河道内生态需水计算规范》（SL/Z712-2014），生态水位主要计算方法有天然水位资料法、最小生物空间法。由于塘西河现有长系列水位实测资料，因此本次采用天然水位法来计算塘西河河口闸上断面生态水位值。计算公式如下：

式中：Zmin—最低生态水位（m）；Zmini—第i 年最低水位（m）；n—统计的天然水位资料系列长度。

天然水位法属于水文学法，为经验公式法，该方法的优点是比较简单，不需要进行现场测量，容易操作，计算需要的数据较容易获得。主要利用实测年最低旬平均水位、年最低日平均水位构建系列值，进行频率分析，再选取90%保证率的水位作为最低生态水位限值，并将该限值作为河口闸上断面最低生态水位。

2.2.2 计算结果

按照天然水位资料法对水文系列长度的要求，本文以2000—2020 年系列分析计算90%频率的最低水位作为生态水位限值。2000—2020 年系列，90%频率年最低月平均水位、年最低旬平均水位、年最低日平均水位分别为8.58m、8.36m、8.10m，考虑到河湖水生生物保护的敏感性和要求，以年最低日平均水位作为生态水位保障的限值。因此，按照天然水位资料法分析计算，塘西河河口闸上最低生态水位限值为8.10m。塘西河是省级示范河湖建设试点河流之一，对照示范河湖建设标准“水量充沛水质良好”要求，塘西河生态需水目标宜从严要求。按照最低生态水位8.10m 目标要求，塘西河河口闸上站工程从建成运行至今，能够有效拦蓄上游径流、抬升蓄水位，同时建设有补水泵站抽提巢湖水补给上游河道，能够保障塘西河生态需水要求。因此，塘西河生态水位目标以8.10m 作为最低生态水位限值，塘西河生态水位计算结果详见表1。

表1 塘西河生态水位计算结果表

3 管理保障措施建议

3.1 调度方案

3.1.1 常规调度方案

塘西河现状无河道外用水要求，因此本方案不对河道外用水做管控要求。河道内主要水利工程为两坝三闸，具有拦蓄功能，其中紫云路橡胶坝、京台高速桥上游的橡胶坝为溢流坝，能够维持上游河段一定的蓄水面积和水深要求，但是不具备调控补给下游河道水量的能力；而徽州大道闸坝、庐州大道闸坝、河口闸具有极强的水资源调控能力，可以拦蓄上游径流，抬高闸上蓄水位，枯水期可以通过开闸泄水补给下游水量，通过河口闸可以抽提巢湖水补给塘西河，进而保障河道生态水位要求。因此塘西河常规调度方案中主要的涉水工程为徽州大道闸坝、庐州大道闸坝、河口闸。

3.1.2 应急调度方案

当遇枯水期或特枯水年、连续枯水年等情况时，考核断面水位低于8.9m，开启徽州大道闸、庐州大道闸增加下游河道内径流量，进而抬高塘西河考核断面水位；当考核断面水位持续下降至8.1m，启用河口闸泵站抽提巢湖水补给塘西河，当遭遇巢湖全流域性干旱时，巢湖水位持续下降且低于巢湖最低生态水位要求时，河口闸泵站巢湖补水通道停止工作。

3.2 监测预警

3.2.1 监测方案

本次以塘西河河口闸上断面水位值为监测内容，结合断面现有的测量条件，做好水位实时监测。合肥市水务局要做好月度成果整编，编写塘西河12 期河流生态水位（流量）监测专报，上报至合肥市人民政府，纳入最严格水资源管理考核。

3.2.2 预警方案

（1）预警等级及阈值

选择塘西河河口闸上水位作为生态水位预警指标，考虑到塘西河河流条件较为简单且无河道外取水，预警等级仅分为蓝色、橙色两级。预警等级及阈值详见表2。

表2 考核断面预警值设置一览表

（2）预警响应措施

蓝色预警响应措施。加强水位监测。若发现水位有持续下降的趋势，应启动应急调度预案，开展生态调度工作，开启徽州大道闸、庐州大道闸，从而补充塘西河下游河道。

橙色预警响应措施。启动河口闸泵站抽提巢湖水补给塘西河，增加河道内的径流量，从而抬高河道水位。

当断面水位回升至预警阈值以上且连续3 日平均水位持续上升时，预警逐级降低至撤销。

3.3 监督与考核保障

为推动塘西河生态流量保障工作的落实，强化生态流量保障监督检查，建立健全生态流量保障工作考核机制，监督检查结果将作为最严格水资源管理制度和河长制考核的重要依据；依托安徽省水资源实时监测与管理系统，建立塘西河生态流量管控信息平台，实现监控数据和预警信息的实时报送和发布