安徽省新安江流域主要控制断面目标生态水量分析

黄 军

(安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230088)

安徽省新安江流域地处钱塘江流域上游，是安徽省境内三大流域之一。新安江发源于安徽省黄山市休宁县境内，东入浙江省西部，经淳安至建德与兰江汇合，东北流入钱塘江。流域山水秀美、气候宜人、宜游宜居，是长三角地区重要的饮用水源地和生态屏障，是我国现阶段不可多得且亟须保护的水生态区域之一。

良好生态环境是普惠的民生福祉，保障河湖生态水量是加强水资源开发利用管控、推进河湖生态保护修复的基本要求，事关生态文明建设和水利改革发展全局。贯彻落实全国生态环境保护会议的精神，坚持生态惠民、生态利民、生态为民，不断满足新安江流域人民日益增长的优美生态环境需要，开展安徽省新安江流域主要控制断面目标生态水量分析，旨在为保护新安江河流生态、协调河流生态环境功能与社会服务功能以及流域生态水量调度提供技术依据。

1 控制断面选择

根据生态保护要求和基础资料条件，重要控制断面确定原则[1]主要包括：

a.以新安江干流和一级支流为研究重点，结合流域重要生态敏感区和保护对象分布情况，选择资料系列长度超过30年的水文站作为主要控制断面。

b.与《安徽省水资源综合规划》《新安江流域水量分配方案》、安徽省第三次水资源调查评价中确定的生态流量控制断面相衔接，综合考虑确定。

按照以上原则，最终确定新安江干流的屯溪断面、支流的率水月潭断面和练江渔梁断面为分析的重要控制断面。流域主要水文站点分布见图1。

图1 流域主要水文站点分布

2 重要涉水敏感区生态调查

2.1 重要涉水敏感区

河流重要的生态敏感保护目标主要包括国际和国家重要湿地，国家和省级湿地公园，国家和省级水产种质资源保护区，以及涉水的国家和省级自然保护区，国家级和省级风景名胜区，省级森林公园，世界、国家和省级地质公园等；鱼类越冬场、产卵场和索饵场(三场)、洄游通道，珍稀、濒危、特有水生动植物等；社会热点关注的涉水自然、人文历史景观等。

2.2 重要保护鱼类及生物特性

保护区内鱼类以溪流物种为主，物种组成相对简单，环境敏感性高，种群丰度较低，抵御环境干扰的能力差，种群遭受破坏后难以恢复。保护区内支流上游分布有鱼类产卵场，干流(歙县段)主要分布有鱼类索饵场和越冬场。

3 主要控制断面目标生态需水量分析

3.1 生态基流分析

生态基流是河流基本生态环境需水量的最小值，是指维持河湖给定的生态环境保护目标对应的生态环境功能不丧失，需要保留在河道内的最小流(水)量，用月均流量(或水量)表征。河道内基本生态环境需水量是河道内生态环境需水要求的下限值。

依据《河湖生态环境需水计算规范》(SL/Z 712—2014)，河流基本生态环境需水量计算方法主要包括QP法、流量历时曲线法、Tennant法、频率曲线法以及湿周法等[3]。本次屯溪、月潭、渔梁控制断面生态基流分析采用QP法[4]进行计算，P值取90%。街口水文站生态基流直接采用水利部批复后的《新安江流域水量分配方案》(水资源函〔2018〕7号)中的相关成果。

依据屯溪、月潭、渔梁控制断面1956—2016年最小月径流过程进行排频，其生态基流分别为5.18m3/s、1.59m3/s和1.89m3/s。街口断面生态基流为7.7m3/s。

3.2 敏感期生态需水分析

3.2.1 敏感期确定

a.河流湿地生态敏感期为丰水期的洪水期间，根据安徽省新安江流域主要控制断面实测水文资料分析，流域丰水期确定为4—7月。

根据流域鱼类资源调查、水产种质资源保护区基本情况调查和月潭水库生态影响评价报告水生态现状调查等基本资料，流域内尚有原缨口鳅、马口鱼、沙塘鳢、大眼华鳊、棒花鱼、黄颡鱼等其他具有保护价值或经济价值的鱼类，其繁殖期主要集中在4—9月。

3.2.2 分析方法

敏感期生态需水重点分析河流湿地及主要保护鱼类需水，敏感期生态需水量根据两类需水过程外包线确定，按月统计。

a.河流湿地生态需水。河流湿地生态需水可用最小洪峰流量(qw)、丰水期天数(D)、必需的总洪水历时(d)表征。最小洪峰流量采用湿周法，即采用湿周率为100%时的流量；敏感时段的总天数为该流域的丰水期天数。计算公式如下：

WW=(D-d)max(qb，W′)+dMax(qw，W′)

(1)

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

b.主要保护鱼类生态需水。主要保护鱼类生态需水采用生物需求法计算。依据《河湖生态环境需水计算规范》(SL/Z 712—2014)，对于有水生生物物种不同时期对水量需求资料的，水生生物需水量可采用下列公式计算：

Wi=max(Wij)

(2)

式中：Wi为水生生物第i月需水量，m3；Wij为第i月第j种生物需水量，m3。

根据物种保护的要求，可以是一种或多种物种。实际计算中，可根据实测资料和相关参考资料确定生物物种生存、繁殖需要的流速范围，再依据流速-流量关系曲线，确定对应的流量范围，进而计算得到Wij。

当水生生物保护物种为多个时，应分别计算各保护物种的需水量，并取外包值。

本次屯溪、月潭和渔梁3个断面敏感期生态需水在采用上述计算方法的基础上，结合断面水位-流量关系曲线分析，考虑水生生物生存空间需求后综合确定。街口断面因缺乏相关资料，不单独进行敏感期生态需水分析。

3.2.3 主要分析成果

a.河流湿地生态需水。新安江屯溪、渔梁以及月潭断面河流湿地及河谷林草生态需水计算参数汇总及主要计算成果见表1、图2。

图2 河流湿地及河谷林草生态需水计算成果

表1 河流湿地及河谷林草生态需水计算相关参数

b.主要保护鱼类生态需水。根据生态调查资料，主要控制断面所在河道保护鱼类以流水类群为主，鱼类产卵场主要分布于支流上游，干流主要为鱼类索饵和越冬场所。从繁殖习性分析，主要保护鱼类多为产黏沉性卵类群，产卵时间集中在春夏季，也有部分种类晚至秋季，亲鱼繁殖时需要一定的急流或流水条件刺激。

综合考虑主要控制断面4—7月、8月和9月的逐日流量、水位资料以及过水断面形态情况，结合各月最小洪峰流量对应水位，绘制各控制断面水位-流量以及流速-流量关系曲线。根据各河段保护鱼类生物习性调查，其适宜流速范围一般在0.05～0.50m/s之间，栖息地适宜水深下限为鱼类体长的2～3倍，基本在60～100cm之间。根据断面水文特性、过水断面形态和“三场”分布具体情况，综合考虑适宜流速、适宜水深，并对最小洪峰流量对应水位以下低水位进行分析，确定各控制断面主要保护鱼类适宜流速、适宜生态流量和对应水深，见表3。

表2 新安江流域主要保护鱼类适宜生态流量

根据屯溪、月潭、渔梁控制断面所在河段鱼类生态敏感期(4—9月)适宜生态流量分析成果，确定控制断面主要保护鱼类敏感期生态需水量见图3。

图3 各控制断面敏感期主要保护鱼类生态需水量

3.3 主要控制断面目标生态需水量

目标生态需水量是指维持河湖给定的生态保护目标对应的生态环境功能正常发挥，需要保留在河道内的水量(流量、水位、水深)及其过程，包括不同时段需水量和全年需水量等指标。综合考虑生态基流、敏感期生态需水的生态需水过程，取两者外包，确定新安江流域各断面目标生态环境需水量成果，见表3。

表3 主要控制断面目标生态需水量分析成果 单位：万m3

3.4 需水目标可达性分析

利用新安江流域水文资料和水资源开发利用调查资料，对比2007—2016年水文系列的实测径流量与生态基流、敏感期生态水量、不同时段(汛期和非汛期)目标生态水量、全年目标生态水量，评价河流主要控制断面生态用水满足程度[6]。

经对比分析，屯溪、月潭、渔梁水文站日均流量保障程度分别为97.6%、94.1%和99.7%。屯溪、月潭、渔梁水文站2007—2016年多年平均实测径流量分别为33.18亿m3、12.24亿m3和14.89亿m3。经统计分析，3个断面全年、汛期、非汛期水量均满足目标生态水量要求。

4 结 语

研究流域主要控制断面目标生态水量可促进新安江流域生态功能进一步发挥，为我国经济发展重要引擎之一的长三角地区提供强有力支撑，实现“在保护中发展，在发展中保护”，具有重要意义。研究形成的新安江流域目标生态水量调查分析成果，可作为保护新安江河流生态、协调河流生态环境功能与社会服务功能以及流域生态水量调度的技术依据，也可为安徽省其他流域开展此项工作提供借鉴。