基于水文學(xué)法的雅礱江中游河段生態(tài)流量研究

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(kù)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210098； 5.水利部應(yīng)對(duì)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(duì)維持河流健康具有重要意義。現(xiàn)階段，生態(tài)流量計(jì)算時(shí)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(shí)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(chǎng)實(shí)測(cè)水力學(xué)數(shù)據(jù)確定生態(tài)流量，受測(cè)量條件及實(shí)測(cè)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(duì)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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(duì)比分析的方式，在避免使用單一方法計(jì)算不合理的同時(shí)為無長(zhǎng)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(shí)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(shí)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(guó)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(kù)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(duì)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(jiǎn)單。本文采用雅江水文站1953～2014年間共計(jì)62 a實(shí)測(cè)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(zhǎng)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(rùn)，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(cè)徑流資料，資料來源于長(zhǎng)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(dòng)T檢驗(yàn)法進(jìn)行徑流量變化趨勢(shì)分析(見圖2)，整體徑流變化趨勢(shì)平緩且呈下降趨勢(shì)。采用累積距平法、滑動(dòng)秩和檢驗(yàn)法、Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)法對(duì)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(shì)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(dòng)較少，天然徑流受人類活動(dòng)影響較小，實(shí)測(cè)徑流過程與天然徑流相近，因此直接采用雅江站實(shí)測(cè)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(píng)價(jià)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(gè)等級(jí)作為不同時(shí)段生態(tài)流量的限值標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 最小月平均實(shí)測(cè)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(duì)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(gè)時(shí)期，然后根據(jù)實(shí)際需求對(duì)各個(gè)時(shí)期擬定不同的保證率，最后分別計(jì)算各個(gè)時(shí)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(píng)價(jià)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(cè)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(duì)值越接近1，相關(guān)性越高。

1.3.3生態(tài)流量滿足度評(píng)價(jià)方法

生態(tài)流量滿足度指的是一定時(shí)期內(nèi)，河道內(nèi)徑流量大于生態(tài)流量閾值的時(shí)間序列長(zhǎng)度與總序列時(shí)間長(zhǎng)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(shí)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(duì)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(gè)評(píng)價(jià)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(duì)各方法計(jì)算所得生態(tài)流量的適用性進(jìn)行綜合評(píng)判，計(jì)算模糊優(yōu)屬度，以此作為適用性指數(shù)，最后對(duì)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(duì)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(shí)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(cè)徑流資料，以改進(jìn)后的Tennant法作為評(píng)價(jià)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(cè)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(duì)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(huì)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(duì)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)徑流法、NGPRP法和Texas法均符合要求。

圖4 枯水年實(shí)測(cè)徑流對(duì)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(shí)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(cè)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(shì)，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(cè)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(cè)流量峰值出現(xiàn)時(shí)間對(duì)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(cè)多年月流量均值，NGPRP法的次峰出現(xiàn)在8月，與實(shí)測(cè)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(cè)徑流的水文節(jié)律，可能導(dǎo)致對(duì)水文節(jié)律要求較高或依賴性較強(qiáng)的水生動(dòng)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(cè)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(gè)別月份與實(shí)測(cè)流量存在水文節(jié)律偏差，流量過程與實(shí)測(cè)流量過程較為接近。

實(shí)測(cè)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(shí)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(shí)期水文節(jié)律要求。

表4 不同時(shí)段實(shí)測(cè)流量和生態(tài)流量相關(guān)系數(shù)對(duì)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(shí)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(gè)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(cè)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(cè)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(shí)段多年平均生態(tài)流量滿足度對(duì)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(cè)徑流法在枯水期生態(tài)流量滿足度呈逐漸下降趨勢(shì)。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(shí)期的滿足度最高。

圖6 多種方法逐月滿足度對(duì)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(cè)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(gè)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(píng)價(jià)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(duì)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(shí)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(duì)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(cè)徑流數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)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(gè)指標(biāo)構(gòu)建生態(tài)流量計(jì)算方法適用性指數(shù)時(shí)，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(jiǎn)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(duì)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(shí)考慮流量和流速以及其他因素對(duì)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(píng)價(jià)體系。

3 結(jié) 論

本文基于雅江站1953～2014年實(shí)測(cè)徑流數(shù)據(jù)，以Tennant法計(jì)算的生態(tài)流量作為評(píng)價(jià)水量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)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(cè)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(cè)徑流法、NGPRP法在魚類產(chǎn)卵期方法適用性指數(shù)較小，對(duì)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。