基于生态需水量分析引黄入冀工程对廊坊受水区的影响

刘文静

（河北省廊坊水文水资源勘测局，河北 廊坊065000）

为缓解华北东南部平原地区水资源短缺状况，1991年国家农业开发办公室和水利部实施华北地区跨流域、跨省大型调水工程。 其中，为解决廊坊市缺水及提升水环境和水生态环境的质量， 廊坊地区于2009年实施引黄入冀工程。

1 研究区概况

廊坊市位于华北平原东北部，永定河冲洪积、冲积湖积平原上，地势平坦。为缓解廊坊南部地区日趋严重的生态环境问题，200～2012年廊坊市实施了4次引黄调水工作，补充赵王新河生态用水，共引黄河水3.4亿m3。前两次引黄均从赵王新河入境，经史各庄水文站流至西码头闸，主要消耗在文安县境内。 第3、4次引黄，由大城县权村镇入境，经九高庄水文站流入大城县， 由大城县的广安干渠等引水渠进入文安县境内，经扬水站抽入赵王新河，最终流至西码头闸。

随着经济社会的不断发展， 工农业生活需水量的加剧， 赵王新河自20世纪80年代初期开始出现连续断流情况，部分河段河干涸。自20世纪80年代初至2009年间，在1988～1996年出现短期蓄水情况。 水资源短缺造成河底生物完全消失， 水栖动物也濒临灭绝，物种多样性呈减少趋势，浮尘天气增多，空气质量下降明显，区域内的生态环境进入衰败期。

引黄补水以来，丰富了受水区的物种多样化，为赵王新河湿地公园的建设提供有力支撑。 受水区鸟类资源再次丰富起来， 时常会出现野鸭成群的壮观景象，从数量和种类上都明显增多。改变最明显的是受水区的植物，出现了浮水植物和挺水植物，沉水植物也不再是单一的狐尾藻。

本文通过分析引黄入冀工程廊坊受水区赵王新河的生态需水量， 进一步分析论证引黄入冀工程对受水区生态改善的积极作用。

2 赵王新河生态需水量分析

2.1 分析方法

赵王新河控制断面选取廊坊史各庄水文站。 选取5种方案计算河道生态需水量，计算方法为Tennant法、90%保证率法、近10年最枯月流量法和典型年最小月径流量法［1-4］。 赵王新河在1963年首次建成过水，进入20世纪80年代河道出现断流情况，1996年河道出现外调水补充， 生态需水量的计算要求天然河道径流量， 因此计算生态需水量的长系列数据选取1963～1995年33年的逐月径流量数据。

（1）Tennant法。该方法也称之为年径流量百分数法， 该方法将多年径流量的10%～30%作为生态最小需水量， 年平均天然径流量的10%是保持河流生态系统健康的最小流量， 年平均天然径流量的30%能为大多数水生生物提供较好的栖息地条件。 该方法主要适用于拥有长序列水文资料、流量较大的河流。赵王新河水生生物较少，结合实际情况，赵王新河的百分系数分别选取10%和15%，经计算赵王新河多年平均河道最小生态基流量W生1、W生2分别为1745万m3和2618万m3。

（2）90%保证率法。 该方法是将最枯月平均流量的90%作为河道生态需水量， 主要适用于水资源量小、开放利用程度高但有长序列水文资料的河流。 一般认为如果月平均水量占全年总水量百分比小于5%则认为是枯水期。 需要计算枯水期月平均流量，用P-Ⅲ型曲线计算保证率为90%时枯水流量值，即为河道月生态需水量。用适线法对赵王新河33年长序列值枯水期径流量进行分析，经计算枯水期月平均流量均值288.3万m3，保证率90%情况下枯水月径流量0.47万m3，相当于年径流量5.64万m3。 赵王新河为季节性河流，近十年出现断流情况较多，因此，计算结果显著偏小。赵王新河枯水期径流频率分布曲线如图1。

图1 赵王新河枯水期径流频率分布曲线

（3）最枯月流量法。赵王新河近20年的数据选择1976～1995年的天然月径流量资料，用统计方法将测站每年最小月径流量筛选出来， 然后从序列中选择最小值，作为最小月径流量。由于赵王新河属于季节性河流，出现最小值0，最小月径流量值选择次小值。该方法计算得到的河道最小生态水量464万m3。

（4）典型年最小月径流量法。由降雨量统计参数分析结果可知，流域的平水年为1976年，所以选择1976年作为典型年。 查资料得典型年最小月径流量为该测站最小月径流量。 计算得流域河道生态需水量231万m3。

采用以上4种计算方法，得到了5个结果，赵王新河最小生态水量计算统计结果如表1。

表1 赵王新河河道生态需水量 单位：万m3

通过研究赵王新河1963～1995年河道实际径流量，生态需水量的计算采用了5种计算方法，其中年径流量15%法为最大值， 最小值为90%保证率法；由于赵王新河出现断流，丰平枯变化较大，4种方案5个计算结果偏差较大， 以保证河道生态需水且不浪费水资源的为原则， 本文研究认为应该取其均值作为赵王新河的河道生态需水量，计算值为1012万m3。

3 结语

经过多种方法分析计算得出赵王新河生态需水量1012万m3，四次引黄水量34238万m3，平均每年的引水量4891万m3，可见，实际引黄水量满足河道生态环境所需水量， 引黄入冀工程充分涵养了廊坊受水区地下水资源，有效改善当地水生态环境，为今后打造廊南湿地公园奠定了良好基础。 在引黄水量充足情况下， 还可为廊坊市引黄沿线超过8万hm2耕地抗旱保春播提供应急水源保障， 对促进粮食增产增收将起到积极作用。