阜陽市生態(tài)需水保障研究

柏　菊　王　輝　尚新紅

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阜陽市生態(tài)需水保障研究

柏菊王輝尚新紅

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

一、計算斷面確定

根據(jù)阜陽市區(qū)氣候特征、水文特性、河床特性、水生態(tài)系統(tǒng)的類型和特性、水生態(tài)系統(tǒng)的重要性和敏感性、生態(tài)保護(hù)目標(biāo)、控制節(jié)點在生態(tài)系統(tǒng)中的相對位置等，在轄區(qū)重要水域中選取生態(tài)基流斷面或生態(tài)水位測點共5個，見表1。

二、計算方法

1.生態(tài)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(tài)基流。其中非汛期時段（10～4月）生態(tài)基流按近10年最枯月徑流量計算，汛期時段（5～9月）生態(tài)基流按多年平均天然徑流量的30%確定。

2.敏感生態(tài)需水及分析方法

阜陽市只考慮河流濕地生態(tài)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(tài)需水量；qw為最小洪峰流量；qb為生態(tài)基流；D為豐水期天數(shù)；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(tài)需水位分析方法

湖區(qū)生態(tài)需水包括湖區(qū)生態(tài)水位和湖區(qū)生態(tài)耗水兩個方面。湖區(qū)生態(tài)水位對應(yīng)的湖泊蓄水量，是生態(tài)保留水量。湖區(qū)生態(tài)耗水等于湖區(qū)水面蒸發(fā)量減去湖區(qū)水面降水量加上湖泊滲漏量。為計算湖區(qū)生態(tài)需水，必須首先確定湖泊生態(tài)水位。計算湖泊最低生態(tài)水位的方法有天然水位資料法、湖泊形態(tài)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(tài)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(jù)實驗資料或經(jīng)驗確定。

三、生態(tài)需水量及合理性分析

1.生態(tài)基流

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

2.敏感生態(tài)需水

為保證提出的主要河流控制斷面生態(tài)基流及敏感生態(tài)需水成果合理科學(xué)，根據(jù)重要敏感保護(hù)對象的生態(tài)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(jié)點生態(tài)基流表

表2　阜陽市生態(tài)基流及滿足程度表

分析發(fā)現(xiàn)，王家壩和阜陽閘的敏感生態(tài)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(tài)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(tài)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(jìn)行統(tǒng)計分析，滿足生態(tài)需水位的頻率60%。

表3　敏感生態(tài)需水及滿足程度表

四、生態(tài)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(tài)用水需求的季節(jié)性河流，必須采用生態(tài)調(diào)度、生態(tài)補水的措施減緩“三生”用水之間的矛盾，保障河道內(nèi)基本生態(tài)需水量。

1.生態(tài)用水調(diào)度

通過生態(tài)調(diào)度可以正確處理社會經(jīng)濟發(fā)展用水與河流生態(tài)系統(tǒng)需水之間的矛盾，重新定位閘、壩、水庫等水利工程的功能、協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟系統(tǒng)與河流生態(tài)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，既尊重流域天然生態(tài)演變規(guī)律，又滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求，保障一定量的河道內(nèi)生態(tài)用水，滿足水生生物生長繁殖、植被生長、沖沙等生態(tài)功能的水量，實現(xiàn)“河流健康、人水和諧、工程生態(tài)調(diào)度、可持續(xù)發(fā)展”的目標(biāo)。

2.生態(tài)補水需水工程

阜陽市目前規(guī)劃的引水調(diào)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(qū)及所轄“四縣一市”工業(yè)用水對潁河生態(tài)用水的擠占。“引江濟淮”工程既可以緩解淮北地區(qū)的水資源短缺問題，又可緩解阜陽市區(qū)、臨泉縣、太和縣、界首市對河道生態(tài)用水的擠占。“阜陽市平原水庫”工程是在汛期取用潁泉水與淮河水至潁州西湖，以西湖作為調(diào)節(jié)水庫，作為阜陽市的應(yīng)急備用水源，保障西湖的生態(tài)用水■

（作者單位：安徽省水利水資源重點實驗室230088）