阜阳市生态需水保障研究

柏　菊　王　辉　尚新红



阜阳市生态需水保障研究

柏菊王辉尚新红

结合安徽省阜阳市的生态情况，提出境内主要水体的生态需水，包括河道生态基流和敏感生态需水、湖泊湿地生态水位。生态基流一般应针对河流重要控制断面提出；敏感生态需水是指维持河湖生态敏感区正常生态功能的需水量及过程，主要包括河流湿地及河谷林草生态需水、湖泊生态需水、河口生态需水、重要水生生物生态需水、输沙需水等方面。生态需水保障主要包括生态用水配置、闸坝生态调度以及生态补水措施等。

一、计算断面确定

根据阜阳市区气候特征、水文特性、河床特性、水生态系统的类型和特性、水生态系统的重要性和敏感性、生态保护目标、控制节点在生态系统中的相对位置等，在辖区重要水域中选取生态基流断面或生态水位测点共5个，见表1。

二、计算方法

1.生态基流计算方法

参考Tennant法分析阜阳市重要干支流控制断面的生态基流。其中非汛期时段（10～4月）生态基流按近10年最枯月径流量计算，汛期时段（5～9月）生态基流按多年平均天然径流量的30%确定。

2.敏感生态需水及分析方法

阜阳市只考虑河流湿地生态需水（WW），计算公式如下：

式中：Ww为敏感期河流湿地及河谷林草生态需水量；qw为最小洪峰流量；qb为生态基流；D为丰水期天数；d为必需的总洪水历时；W'为输沙需水量，m3，在不考虑输沙水量的河流，此项为0。

3.湖泊生态需水位分析方法

湖区生态需水包括湖区生态水位和湖区生态耗水两个方面。湖区生态水位对应的湖泊蓄水量，是生态保留水量。湖区生态耗水等于湖区水面蒸发量减去湖区水面降水量加上湖泊渗漏量。为计算湖区生态需水，必须首先确定湖泊生态水位。计算湖泊最低生态水位的方法有天然水位资料法、湖泊形态分析法、最小生物空间法等。限于资料，此次采用最小生物空间法，湖泊最低生态水位计算公式如下：

式中：Z0为湖底高程，m；h鱼为鱼类生存所需的最小水深，m；h鱼可以根据实验资料或经验确定。

三、生态需水量及合理性分析

1.生态基流

生态基流满足程度评价可用基准年（2010年）枯水期各月实测月经流与非汛期生态基流目标值相比，计算结果见如表2。通过评价可以得出，淮河、颍河与茨淮新河生态状况良好，泉河生态状况较差。

2.敏感生态需水

为保证提出的主要河流控制断面生态基流及敏感生态需水成果合理科学，根据重要敏感保护对象的生态状况，分析近十年所选断面逐月径流量，计算出逐年径流量，分析其保证和满足程度，如表3。

表1　主要河流控制节点生态基流表

表2　阜阳市生态基流及满足程度表

分析发现，王家坝和阜阳闸的敏感生态需水量可以得到满足，杨桥闸和插花闸的部分得不到满足。

3.湖泊生态需水位分析

八里河是一个平底湖，湖底高程为17.5m，参考南四湖、八里湖鱼类要求的最小水深约为1.0m。按照前面的计算方法，八里河最低生态水位为18.5m。对八里河闸下近十年实测6～9月最低月水位进行统计分析，满足生态需水位的频率60%。

表3　敏感生态需水及满足程度表

四、生态需水保障方案

对于一些年径流量相对较少、水资源总量不足，难以满足河流基本生态用水需求的季节性河流，必须采用生态调度、生态补水的措施减缓“三生”用水之间的矛盾，保障河道内基本生态需水量。

1.生态用水调度

通过生态调度可以正确处理社会经济发展用水与河流生态系统需水之间的矛盾，重新定位闸、坝、水库等水利工程的功能、协调社会经济系统与河流生态系统之间的相互关系，既尊重流域天然生态演变规律，又满足社会经济发展需求，保障一定量的河道内生态用水，满足水生生物生长繁殖、植被生长、冲沙等生态功能的水量，实现“河流健康、人水和谐、工程生态调度、可持续发展”的目标。

2.生态补水需水工程

阜阳市目前规划的引水调水工程有“引淮济阜”工程、“引江济淮”工程和“阜阳市平原水库”工程。

“引淮济阜”工程就是把淮干的水引到阜阳，主要缓解阜阳市区及所辖“四县一市”工业用水对颍河生态用水的挤占。“引江济淮”工程既可以缓解淮北地区的水资源短缺问题，又可缓解阜阳市区、临泉县、太和县、界首市对河道生态用水的挤占。“阜阳市平原水库”工程是在汛期取用颍泉水与淮河水至颍州西湖，以西湖作为调节水库，作为阜阳市的应急备用水源，保障西湖的生态用水■

（作者单位：安徽省水利水资源重点实验室230088）