基于水质水量耦合模型的湟水西宁市段生态流量计算及模拟分析

张 颖，侯庆志，田福昌，3，程鹏荣

(1.青海民族大学土木与交通工程学院，青海 西宁 810007；2.天津大学建筑工程学院，天津 300101；3.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；4.青海省水利水电勘测规划设计研究院有限公司，青海 西宁 810001)

生态需水保障是水生态保护的重要内容，对于维持河流水生态健康、水资源合理利用、经济社会可持续发展具有十分重要的意义。伴随着一系列国际科学研究的推进，“生态需水”[1](Ecological water requirements/Ecological flow)基础理论不断丰富，研究范围不断扩大。生态需水的计算方法主要有水力学法[2]、水文学法[3]、生境模拟法[4]等多种方法。Men[5]基于河道生态需水量估算的生态水力半径模型(EHRM)理论，以我国南水北调西线一期工程鲜水河道孚水文站为例，计算了满足河道鱼类栖息地的河道内生态需水量。Wu等[6]研究运用水文学、水力学和生态栖息地方法，构建了黄河下游生态需水框架(EWRsF)，综合考虑了河道内生态基流、指示鱼类的生存与繁殖、河口冲淤平衡和河口生态功能。河流生态需水量已经不再是固定的数值，而是以满足人与自然合理配置水资源的需求，与河流水生态保护目标及河流季节性特征相协调的数值范围。目前，生态需水的计算主要是从流量和生态保护目标需求等方面进行重点考虑，但水生态保护中水质同样影响着生态系统的稳定性，因此，应将水质与水量综合确定生态流量。近年来，很多学者们对生态需水问题中水质水量耦合模型的运用开展了一系列研究。石红梅[7]建立一维水流模型和一维水质模型，对温榆河干流水质水量过程进行模拟，得到河道水动力和水质变化规律。马甜甜[8]采用MIK11软件构建浑河沈抚段水质水量耦合模型，制定不同污染情况下的水库下泄方案，并通过模型进行不同下泄条件下的污染物沿程变化情况。汪惠等[9]利用MIKE11构建一维水质水量耦合模型，模拟引水条件改变后目标污染物的改善情况，取得了一定成果。

近年来，湟水生态需水问题较为突出，湟水干流水电站梯级开发集中，河段水电站分布较多，使河流连通性遭到破坏，河流生态功能严重下降[10]。流域水生态环境保护修复面临难点与挑战，水生态保护从水资源、水环境等角度均存在一定问题[11]。湟水承载着区域生活、工业、农业用水，水资源开发程度逐年增加，河道内生态需水被挤占严重，难以保证河道内所需生态水量[12]。湟水生态需水保障作为水生态保护修复的重点，深入研究其生态需水的目标、配置及下泄影响过程，对维护水生生物多样性、巩固水环境质量、提高区域水资源配置合理性等方面具有重要意义和应用价值。因此，本文针对湟水流域水资源、水环境、水生态等角度的生态需水问题，从水质、水量、时间和空间多角度开展湟水西宁市段生态需水研究，基于水文学、水力学等多种生态需水计算方法以及水质水量耦合模型，通过生态需水的合理性计算以及生态流量下泄对污染物浓度影响的模拟量化，从水质、水量角度优选出生态需水方案，研究成果对区域水资源配置和水生态保护修复具有重要意义。

1 区域概况

湟水是黄河上游重要的一级支流，发源于海晏县的包呼图山，由西向东从托落图流入湟源县、湟中县、西宁市区，从小峡桥口流出西宁市，于民和县下川口注入黄河，干流全长96 km。湟水西宁市段从湟源峡至小峡桥口，境内河长占干流总长的25.5%，流域面积7 334.6 km2，占湟水流域面积的45.7%，研究范围见图1。

图1 研究范围示意

根据青海省水资源公报等资料，湟水水资源量变化趋势为2001年～2004年以偏枯为主，2005年以后总体转丰。西宁市多年平均降水量为536.2 mm，水资源多年平均总量为13.14亿m3，水资源量为降水补给型，使水资源年际及年内分布不均，丰枯年悬殊，以西宁站为例，见图2。水资源分布与经济社会发展布局不匹配，人均水资源量占全国人均水资源量的1/4，占青海省人均水资源量的1/20。近5年，湟水流域地表水资源属于偏丰阶段，以西宁站为例，其地表径流量总体大于多年平均地表径流量，见图3。根据1956年～2016年湟水西宁站实测地表径流量分析，60年中仅有12年实测地表径流量大于多年平均地表径流量，见图4。湟水干流西宁市段城区人口集中，特征污染物大量集中排放，枯水期河流流量较少。因此，湟水西宁市段的水资源量严重不足。

图2 湟水西宁站年内地表径流量变化情况

图3 湟水西宁站近5年地表径流量变化示意

图4 湟水西宁站近60年地表径流量演变趋势

2010年～2019年，西宁湟水流域废污水排放量变化幅度不大，但主要污染物COD呈现明显减少趋势，氨氮呈增加态势。工业和城镇生活用水量占总用水量的35.02%，城区废污水大量集中排放的压力依然存在。通过西宁市湟水流域水环境综合治理，根据西宁市主要国控和省控断面2015年～2019年水质评价，湟水干流主要控制断面水质总体呈现改善趋势，但扎马隆、小峡桥等断面仍出现1月～4月枯水期水质不稳定达标状况。

湟水鱼类资源调查显示湟水流域有鱼类36种，其中土著鱼类有14种，外来鱼类有22种，隶属于4目8科26属。鲤形目鱼类为主要类群，有2科19属25种，鲑形有3科4属6种，鲈形目有2科2属4种，合鳃鱼目有1科1属1种。湟水底栖动物群落结构及水质评价状况显示湟水流域底栖动物共有8目25科42属(种)，密度为15～394个/m2，其中以水生昆虫占优势类群。湟水干流水生生境破碎化情况较为严重，河流廊道生态功能出现退化，鱼类生物栖息地、河谷生态系统等发生较大改变。湟水干流的鱼类资源量和种类都在迅速减少，在湟水干流多巴以上河段还有少量鱼类群体数量，种类少，湟水干流多巴以下河段特别是西宁河段鱼类已基本绝迹。

湟水作为黄河青海流域生态保护和高质量发展的重点区域，随着兰西城市群、西宁—海东都市圈等区域战略及引黄济宁、引大济湟等重要调水工程的实施，湟水西宁市段的水资源供需矛盾将会更加凸显，随之带来的水生态保护问题和水安全隐患依然存在。总体而言，湟水流域西宁市段呈现水资源、水环境和水生态“三水”问题相互交织状况，考虑到湟水干支流特征污染物与地表径流量有着较高关联性，未来枯水年、枯水期湟水干支流生态需水、水质将面临不稳定达标风险。

2 研究数据及方法

2.1 研究数据

本文通过对湟水西宁市段的多年水资源量、地表径流变化趋势、水质达标状况、污染物排放现状、水生生物种类及分布的调查及分析，得出湟水西宁市段枯水期水质不达标、污染物负荷逐渐加重、生态需水保障程度较低等现状问题。采用多种方法计算生态需水量，再结合流域水循环和水平衡、河流生态需水和经济社会用水的相互关系，构建水质水量耦合模型，从时间、空间角度模拟分析不同生态需水量下泄对湟水水质的影响，对模拟结果进行分析，选择满足水质水量综合目标的生态流量，并提出湟水干流水生态保护的对策及建议。

本次选取湟水西宁市段水质监测断面作为水质控制断面，上、下游分别选择新宁桥断面和小峡桥断面，水量控制断面选择湟水西宁水文站断面。结合污染物负荷强度、水质监测情况、污染源调查情况等综合考虑，选择COD和氨氮作为污染物控制指标。水文数据采用湟水西宁水文站60 a长系列实测水文资料(径流、流量、水位等)，水质数据采用湟水新宁桥、小峡桥等水质控制断面2018年月均水质监测数据。本次采用MIKE11软件中的HD和AD模块构建水质水量耦合模型，以生态需水计算结果作为断面下泄流量模拟湟水水质变化情况。基础数据包括湟水西宁市段河道断面参数、湟水干流西宁市段沿河排污口的排污量、排污口位置、主要污染物等数据；湟水干流湟源、西宁、乐都及主要支流的西纳川、南川河、北川河等水文站流量、水位实测数据；湟水干流新宁桥、小峡桥等断面水质监测数据。

2.2 生态流量计算方法

目前，国内有关黄河水生态保护及生态需水的研究较为丰富，但是有关湟水的生态需水研究并不多。湟水流域已经开展的生态需水计算方法包括Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法等，均以水文学方法为主，且生态需水中水质水量耦合模型的运用较少。

在生态需水计算方法的选择中，水文学法中月保证率法[13]是以北方季节性河流为例证提出的方法，而湟水作为西北地区的河流具有很强的季节性特征，适合采用月保证率法。而年内同频率展布法虽然克服了传统水文计算法的经验性和主观性，但不能反映不同时期季节性河流的径流变化，本次选择改进年内同频率展布法来进行生态需水计算，可以很好解决这个问题。生态水力半径法作为水力学法的代表，在湟水区域还未开展过运用，本次使用该方法进行生态需水计算。综合考虑，本文采用不同频率最枯月平均值法、改进年内同频率展布法、生态水力半径法计算研究生态需水量。

2.2.1 不同频率最枯月平均值法

不同频率最枯月平均值法[14-15]是指以某一控制断面的长系列(n≥30 a)水文特征资料为依据，选择每年的最枯月流量或径流量排频，并按照不同频率下的最枯月平均流量或径流量作为控制断面的生态流量。本次采用1956年～2018年实测水文系列数据，计算不同频率最枯月流量。首先将西宁站长系列实测流量、径流等资料还原计算后以每年最枯月排频，其次结合湟水季节性特征情况，对年内生态流量按照丰水期(7月～10月)、平水期(4月～6月)、枯水期(11月～翌年3月)三个时段进行计算，其中丰水期按75%保证率计算、平水期按90%保证率计算，枯水期按95%保证率计算，将对应频率的月平均流量作为控制断面生态流量，得出年内对应的河流生态流量过程。

2.2.2 改进年内同频率展布法

根据水生态环境现状分析，湟水西宁市段水资源年际、年内分布不均，水资源量为降水补给型，丰枯年悬殊，且降雨年内分布不均，主要集中在7月～10月。湟水河生态系统具有明显的季节性特征[16-17]，其中4月～6月为土著鱼类活跃期、河流湿地和河谷植被需水高峰期；7月～10月是水量集中时段，是水生生物和植被生长的关键时段；11月～翌年3月是枯水期，应保障河流生态环境功能不丧失的基本水流过程。因此，结合实际情况，从丰枯季节时期的划分、极值去除等方面对年内同频率展布法[18]进行改进，以1956年～2018年西宁水文站还原计算后的天然径流为基础，同时根据河流季节性特征及关键保护目标的需水时间分布，按照丰水期(7月～10月)、平水期(4月～6月)和枯水期(11月～翌年3月)3个时段进行各月生态流量的计算。首先去除各月径流系列中的最大值和最小值，分别计算各时段的多年平均径流量，并以不同时段内月最小平均径流量与多年平均径流量之比作为均值比，最后以不同时段内多年月平均径流量为基准，按照均值比分别计算3个时段的生态流量，得到湟水西宁市段生态流量的年内分布过程。

2.2.3 生态水力半径法

生态水力半径是以流速作为影响物种(鱼类)生长、繁殖的关键生态水文特征量。生态水力半径法是通过河道糙率、水力坡度及水生态保护物种的生态流速确定过水断面的水力半径，再以生态水力半径计算满足生物适宜生存需求的生态流量。该方法是由明渠均匀流公式进行推导，得出水力半径与河道糙率、流速、水力坡度之间的关系，见公式(1)，在此基础上进一步计算生态需水，见公式(2)[19]。

(1)

(2)

式中，R生态为生态水力半径，m；n为河道糙率；v为流速，m/s；J为水力坡度；QE为生态流量，m3/s；A为过水断面面积，m2。

以河流特性及生物特性确定生态流速，根据《青海省湟水流域生态流量实施方案》，湟水干流有鱼类19种，其中以黄河裸裂尻鱼为土著鱼类中的优势物种，研究表明[20]，该种鱼类产卵旺季主要在5月～6月，平均体长约140 mm，根据黄河裸裂尻鱼的生活习性判断其适宜流速为0.3～0.6 m/s。由于指示生物的产卵生长期主要在5月～6月，因此本次生态流速按汛期(4月～10月)和非汛期(11月～翌年3月)选取，汛期流速取0.6 m/s，非汛期流速取0.3 m/s。西宁水文站平均实测比降为4.0‰，糙率为0.033，根据生态流速及公式(1)计算汛期及非汛期生态水力半径，同时建立实测流量与水力半径的关系图，拟合流量-水力半径关系曲线，见图5，由生态水力半径和曲线图得出对应的生态流量。

图5 Q～R关系

2.3 生态流量模拟的水质水量耦合模型

水质水量耦合模型由水动力模块和水质模块组成，模拟范围是湟水西宁市段，模型上边界为湟水入城区段处，下边界为湟水出城区段处，北川河、南川河等主要支流作为源汇项加入湟水干流模型。模型耦合采用松散耦合形式，水量模型模拟河网水动力条件，同时以模拟结果中的流速、流量、断面过水面积、槽蓄量等水力参数作为水质模型的水动力输入条件，同时两模块采用同一计算单元和时间步长，进行断面处COD和氨氮的浓度变化过程模拟。

2.3.1 水量模型

选取平水年2018年作为模拟期，水量模型上边界条件采用湟源站、石崖庄水文站月平均流量过程，时间步长为30 d，下边界条件采用湟水干流大峡、乐都水文站的水位数据。模型模拟河段为湟水水文站至下游乐都水文站断面的湟水干流，河网形状通过DEM数据提取的湟水干流shp文件确定，并对河道进行概化处理，通过主要支流及支流水文站的水力、水文特征数据，将主要支流加入概化后的河网中。河道断面根据收集的1∶1 000地形图剖切的河道横断面图及流量水位关系确定。MIKE11水动力模块是将河流视为一维均质流体，通过一维圣维南方程组来描述河流动力规律，根据河流形态及水动力特性，对河段建立数值模型，采用Abbott六点隐式差分格式，通过追赶交替法求解圣维南方程组的数值解[21]。圣维南方程组表达式为

(3)

(4)

(5)

式中，Q为平均流量，m3/s；A为过水断面面积，m2；t、x分别为时间、空间坐标；q为单位河长的旁侧的入流流量，m3/s；α为动力系数，取1.0；g为重力加速度；Z为水位，m；vx为流速在水流方向上的分量，m/s；R为水力半径；C为谢才系数；n为曼宁系数。

2.3.2 水质模型

水质模型是以水动力模型为基础，将水动力模型模拟结果中的流量、流速、水位等数据作为水质模型的水动力输入条件，模拟因子的水质变化情况。根据区域污染物排放情况，本次以COD和氨氮作为计算指标。选取平水年2018年作为模拟期，水质模型边界条件采用湟水干流扎麻隆、报社桥、小峡桥、湾子桥等站点的实测水质资料。在开边界与点源处放置相应的污染物排放过程，边界范围内的污染物入河方式均为点状排放，根据研究区域两岸污水处理厂的现状排污数据，按照点源将其添加到河网中，面源污染根据2018年西宁市环境统计数据中的污染物排放数据及统计年鉴中的人口、耕地、养殖数量等数据进行估算，均匀概化到一定长度的河道中，以此作为污染输入条件。水质模块采用一维对流扩散方程[22]，其基本表达式为

(6)

(7)

式中，c为选定模拟污染物的浓度，mg/L；u为平均流速，m/s；Ex为扩散系数，m2/s；B为河流的水面宽度，m；h为水深，m；i为水力坡降；K为污染物的衰减系数，d-1。

3 生态流量计算及过程模拟

3.1 生态流量计算结果

通过上述3种方法，利用湟水西宁水文站1956年～2018年长系列水文资料的实测流量还原计算后的天然径流量进行生态需水量的计算，结果见表1。

表1 不同方法的生态流量计算结果 m3/s

本次计算结果与Tennant法相比，其生态流量过程对比线如图6所示。Tennant法生态流量10月～翌年3月采用多年平均流量的10%计算，4月～9月采用多年平均流量的20%计算，根据《湟水流域综合规划环境影响报告书》中西宁控制断面的生态流量结果为：4月～6月生态流量为9.3 m3/s，7月～10月生态流量为12.2 m3/s，11月～翌年3月为5.6 m3/s。水力半径法、不同频率最枯月平均值法与Tennant法上下限较为接近，因此说明这2种方法具有合理性。改进年内同频率展步法与Tennant法下限较为接近，上限与Tennant法相差较大，但相比只区分汛期、非汛期的Tennant法，该方法生态流量年内变化更符合季节性特征，与年内径流变化特征相符，因此也同样具有合理性。3种方法相比，水力半径法、不同频率最枯月平均值法的生态流量过程对于工程调控和流量监控预警更加便捷，而改进年内同频率展布法则更符合河流季节性变化特征，对于生态保护与河流健康更加适宜。

图6 生态流量过程对比线

3.2 基于水质水量耦合模型的生态流量模拟

3.2.1 模型率定与验证

湟水西宁市段水动力模型采用西宁水文站2018年1月～5月的实测流量和水位数据进行糙率系数的率定，最终确定河道糙率系数取值为0.033～0.035；采用西宁水文站2018年6月～12月的实测流量和水位数据进行模型验证工作，率定、验证结果见图7。以水动力模型模拟结果作为输入条件，同时增加水质边界条件，选择与水动力模型相同的模拟时段和时间步长，采用小峡桥水质监测断面2018年1月～5月的实测水质数据对扩散系数和降解系数率定，最终确定污染物扩散系数取值为1.0，COD和氨氮的降解系数分别为0.21～0.25 d-1、0.15～0.20 d-1；采用2018年6月～12月的实测水质数据对模型进行验证，COD浓度率定及验证结果见图8。

图7 西宁水文站断面流量率定、验证

图8 小峡桥断面COD浓度率定、验证

根据模拟验证结果，西宁水文站的水位计算结果与实测值的平均绝对误差在0.2 m以内，其水位模拟值相对误差为8%，流量误差为5%～7%，且模型的计算水位和流量变化与实测值较为一致。水质模拟结果显示小峡桥断面的COD和氨氮相对误差均小于10%，模型参数基本合理，可反映出湟水西宁市段的水质变化过程。

3.2.2 生态流量下泄方案

上述章节在考虑水量、生物栖息地等因素的前提下进行了生态需水的计算，根据水质水量耦合模型设定不同的西宁水文站断面生态流量下泄边界条件，推求新宁桥、小峡桥水质断面的污染物浓度值，根据污染物浓度的下降幅度，最终选择湟水西宁段满足水质水量综合条件生态需水量。

根据湟水西宁市段的实际情况及西宁市水文站现状下泄流量，综合拟定生态需水调控方案[23]。方案1为生态水力半径法对应的生态需水下泄方案，方案2为不同频率最枯月平均值法对应的生态需水下泄方案，方案3为改进年内同频率展布法对应的生态需水下泄方案，考虑工程调控方便，生态需水下泄流量均取整。由于湟水12月～翌年4月易出现水面冻结及河干等情况，而4月～10月考虑农业灌溉的水量需求，对应的生态需水下泄流量有所降低，具体下泄方案见表2。3种下泄方案对应的水质初始条件保持一致，根据水质监测资料，西宁水文站断面上游的扎麻隆断面满足Ⅳ类水质要求，入流水质浓度参照GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中的标准限值，以Ⅳ类水质对应污染物浓度值作为上边界条件。

表2 西宁水文站断面各月生态需水下泄方案 m3/s

3.2.3 生态流量模拟结果分析

3种生态需水下泄方案下，新宁桥断面与小峡桥断面的COD和氨氮浓度的模拟结果见图9、10。3种需水下泄方案下，小峡桥断面相对新宁桥断面的污染物浓度下降幅度变化情况，见表3，下降幅度指小峡桥相对新宁桥污染物浓度的减少量与小峡桥污染物浓度的比值。

表3 新宁桥、小峡桥断面模拟污染物COD、氨氮下降幅度 %

图9 新宁桥、小峡桥断面模拟COD浓度变化

图10 新宁桥、小峡桥断面模拟氨氮浓度变化

由表3可知，方案1中，新宁桥和小峡桥断面污染物浓度下降幅度变化不太明显，COD和氨氮浓度平均变化分别为3%、4%。这是由于12月～翌年4月的非汛期下泄流量较小，污染物的迁移转化作用不明显，污染物降解主要源于水体自净作用。汛期与非汛期下泄流量的不同，导致断面污染物浓度的不同。方案2和方案3中，新宁桥和小峡桥断面的污染物浓度下降幅度相比方案1有所提高，这是由于方案2、3中非汛期和汛期的下泄流量对比方案1均有一定程度的增加，湟水西宁市段水体流动性增强，水动力因子促进了水体的水量交换和污染物迁移转化，可见生态需水量的增加有利于湟水河西宁段水质的改善。

由表3还可知，不同方案两断面污染物浓度随时间呈现下降趋势，且随下泄流量的增加污染物浓度下降幅度越大。对比3个方案，污染物浓度的下降幅度逐渐提高，其中，方案3两断面COD和氨氮浓度下降幅度相比方案2提高了约1.4%、1.2%，而方案2较方案1提高了约1.3%、1.1%。但相对同一方案的不同月份，污染物浓度的下降幅度与生态需水下泄量非线性相关，随着生态需水下泄量的增加，污染物浓度下降幅度有减小的趋势，证明水质改善效果在逐渐减弱。方案3相对于方案2水质断面中的COD和氨氮浓度在汛期有较大程度的下降，但与水质目标相比，污染物浓度的水平仍然较高，这是由于断面污染物本底浓度较高，从而削弱了生态需水下泄量增加对区域水质的改善效果。

由图9、10可知，不同方案下两断面枯水期仍出现Ⅳ类～劣Ⅴ类水质，主要水质断面污染物浓度于枯水期3月达到全年峰值，随后逐月下降，在丰水期7月上升，10月达到全年最低值，11月～12月枯水期污染物浓度又开始呈上升态势。一方面是由于特征污染物与地表径流量有着较高关联性，枯水期水量较少，水质存在超标问题；另一方面湟水西宁市段呈现较为严重的污染状态，主要污染物排放为COD和氨氮，大部分源于农村面源污染。湟水西宁市段后续随着引大济湟、引黄济宁工程的建设运行，虽然会增加北川河和湟水干流西宁以下河段的生态水量和环境容量，但同时也会新增湟水西宁市段废污水及污染物的入河量，进而增加水环境压力。

由表2、3可知，考虑断面水质随污染物排放和水量变化情况，对比不同方案，方案2中1月～3月和10月～12月污染物下降态势较为明显，而方案3中7月～9月污染物下降幅度较大。由此可见，不同生态需水下泄流量方案的非汛期月份下泄流量增大能够改善湟水西宁段水质情况，但汛期月份下泄流量增大，污染物浓度下降幅度增加的程度有限，且小峡桥断面污染物浓度水平始终较高，勉强达到断面水质目标的污染物浓度限值，这是由于湟水西宁市段城镇集中，COD、氨氮污染负荷较重，使断面污染物浓度本底较高。同时，湟水西宁市段来水除了干流下泄流量外，还有很大一部分来自于主要支流汇入，主要支流的生态需水保障程度也间接影响着新宁桥、小峡桥断面的水动力条件，随西宁水文站断面生态流量下泄条件的改变，污染物迁移、转化作用不明显，主要仍以稀释作用为主。此外，本次采用2018年实测月均流量作为计算条件，未能充分考虑可能出现的区域性极端气候条件，导致少数时段可能存在来水量的差异，进而影响水质保护目标。因此，综合从满足水质条件和水量条件的角度，应适当地提高非汛期月份的生态流量，同时考虑保障生态流量的安全性和下泄流量管理统一性，建议非汛期(11月～翌年3月)选择方案2的下泄生态流量，其中11月份选择7 m3/s，与其他月份保持一致；汛期(4月～10月)选择方案3的生态需水下泄条件，其中4月～6月与6月保持一致，选择17 m3/s，7月～10月与7月保持一致，选择24 m3/s。西宁水文站断面生态需水比选结果见表4。

表4 西宁水文站断面各月生态需水比选结果 m3/s

4 结 论

(1)通过对湟水西宁市段的水生态环境现状从水资源、水环境、水生态的多角度分析，得出其水生态问题在于未来枯水年、枯水期湟水水质将面临不稳定达标风险。本次还原计算后的天然流量作为生态流量的计算标准，分别采取不同频率最枯月平均值法、改进年内同频率展布法、生态水力半径法3种方法计算河道内生态流量。通过将计算结果与《湟水流域综合规划环境影响报告书》中的计算结果做对比，发现各个时段的阈值较为相近，因此，可以得出选择的计算方法具有一定的合理性。

(2)利用MIKE11的HD与AD模块构建湟水西宁市段水质水量耦合模型，对3种生态需水计算结果下泄条件进行了模拟，发现生态需水下泄流量的增加会影响河流水动力条件和断面水质情况，非汛期(11月～翌年3月)水质改善效果较为明显，但汛期月份随着下泄流量的持续增大，污染物浓度降低的程度有限，水质断面污染物浓度本底较高。综合从满足水质条件和水量条件的角度，比选后提出了逐月生态流量过程。

(3)本文仅仅考虑了水量水质因素影响，对基本生态需水进行了计算，而河流生态系统是多方面的，需进一步研究，应针对协调满足社会经济生活用水需求，从水库、闸坝等水利工程的生态调度等方面提高河道内生态需水保障。