阜陽市生態需水保障研究

柏　菊　王　輝　尚新紅

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阜陽市生態需水保障研究

柏菊王輝尚新紅

結合安徽省阜陽市的生態情況，提出境內主要水體的生態需水，包括河道生態基流和敏感生態需水、湖泊濕地生態水位。生態基流一般應針對河流重要控制斷面提出；敏感生態需水是指維持河湖生態敏感區正常生態功能的需水量及過程，主要包括河流濕地及河谷林草生態需水、湖泊生態需水、河口生態需水、重要水生生物生態需水、輸沙需水等方面。生態需水保障主要包括生態用水配置、閘壩生態調度以及生態補水措施等。

一、計算斷面確定

根據阜陽市區氣候特征、水文特性、河床特性、水生態系統的類型和特性、水生態系統的重要性和敏感性、生態保護目標、控制節點在生態系統中的相對位置等，在轄區重要水域中選取生態基流斷面或生態水位測點共5個，見表1。

二、計算方法

1.生態基流計算方法

參考Tennant法分析阜陽市重要干支流控制斷面的生態基流。其中非汛期時段（10～4月）生態基流按近10年最枯月徑流量計算，汛期時段（5～9月）生態基流按多年平均天然徑流量的30%確定。

2.敏感生態需水及分析方法

阜陽市只考慮河流濕地生態需水（WW），計算公式如下：

式中：Ww為敏感期河流濕地及河谷林草生態需水量；qw為最小洪峰流量；qb為生態基流；D為豐水期天數；d為必需的總洪水歷時；W'為輸沙需水量，m3，在不考慮輸沙水量的河流，此項為0。

3.湖泊生態需水位分析方法

湖區生態需水包括湖區生態水位和湖區生態耗水兩個方面。湖區生態水位對應的湖泊蓄水量，是生態保留水量。湖區生態耗水等于湖區水面蒸發量減去湖區水面降水量加上湖泊滲漏量。為計算湖區生態需水，必須首先確定湖泊生態水位。計算湖泊最低生態水位的方法有天然水位資料法、湖泊形態分析法、最小生物空間法等。限于資料，此次采用最小生物空間法，湖泊最低生態水位計算公式如下：

式中：Z0為湖底高程，m；h魚為魚類生存所需的最小水深，m；h魚可以根據實驗資料或經驗確定。

三、生態需水量及合理性分析

1.生態基流

生態基流滿足程度評價可用基準年（2010年）枯水期各月實測月經流與非汛期生態基流目標值相比，計算結果見如表2。通過評價可以得出，淮河、潁河與茨淮新河生態狀況良好，泉河生態狀況較差。

2.敏感生態需水

為保證提出的主要河流控制斷面生態基流及敏感生態需水成果合理科學，根據重要敏感保護對象的生態狀況，分析近十年所選斷面逐月徑流量，計算出逐年徑流量，分析其保證和滿足程度，如表3。

表1　主要河流控制節點生態基流表

表2　阜陽市生態基流及滿足程度表

分析發現，王家壩和阜陽閘的敏感生態需水量可以得到滿足，楊橋閘和插花閘的部分得不到滿足。

3.湖泊生態需水位分析

八里河是一個平底湖，湖底高程為17.5m，參考南四湖、八里湖魚類要求的最小水深約為1.0m。按照前面的計算方法，八里河最低生態水位為18.5m。對八里河閘下近十年實測6～9月最低月水位進行統計分析，滿足生態需水位的頻率60%。

表3　敏感生態需水及滿足程度表

四、生態需水保障方案

對于一些年徑流量相對較少、水資源總量不足，難以滿足河流基本生態用水需求的季節性河流，必須采用生態調度、生態補水的措施減緩“三生”用水之間的矛盾，保障河道內基本生態需水量。

1.生態用水調度

通過生態調度可以正確處理社會經濟發展用水與河流生態系統需水之間的矛盾，重新定位閘、壩、水庫等水利工程的功能、協調社會經濟系統與河流生態系統之間的相互關系，既尊重流域天然生態演變規律，又滿足社會經濟發展需求，保障一定量的河道內生態用水，滿足水生生物生長繁殖、植被生長、沖沙等生態功能的水量，實現“河流健康、人水和諧、工程生態調度、可持續發展”的目標。

2.生態補水需水工程

阜陽市目前規劃的引水調水工程有“引淮濟阜”工程、“引江濟淮”工程和“阜陽市平原水庫”工程。

“引淮濟阜”工程就是把淮干的水引到阜陽，主要緩解阜陽市區及所轄“四縣一市”工業用水對潁河生態用水的擠占?！耙瓭础惫こ碳瓤梢跃徑饣幢钡貐^的水資源短缺問題，又可緩解阜陽市區、臨泉縣、太和縣、界首市對河道生態用水的擠占?！案逢柺衅皆畮臁惫こ淌窃谘雌谌∮脻}泉水與淮河水至潁州西湖，以西湖作為調節水庫，作為阜陽市的應急備用水源，保障西湖的生態用水■

（作者單位：安徽省水利水資源重點實驗室230088）