克孜河流域生态基流量分析研究.docx

克孜河流域生态基流量分析研究摘要在对生态需水量概念及方法深入分析的基础上采用Tennant法和最枯月实测径流量多年平均值法2种不同的方法分别计算了克孜河流域卡浪沟吕克和卡拉贝利2个断面的生态基流量并最终确定各断面维持生态环境的最低流量与生态基流量年内分布这一探索对改善克孜河水环境及促进河流生态系统健康具有重要意义。关键词河流生态；生态基流量；分布；克孜河中图分类号X171文献标识码A文章编号1007-5739（2014）03-0203-02长期以来人们对水资源水环境质量维护没有足够重视造成水资源逐渐成为制约经济发展与生态系统健康的重要因素[1]。克孜河发源于吉尔吉斯斯坦境内干流全长489km境内河长411km是喀什噶尔流域最大的河流控制灌溉面积14.558万hm2。近年来随着社会经济发展工业用水与居民生活用水日益增多农业灌溉面积的不断增大在保障工农业用水与城镇生活用水的同时生态用水受到严重挤占枯水期河道稳定基流难以保证等生态问题已呈现日益加重的趋势[2-4]。随着社会经济的发展与全民环保意识的提高人们逐渐意识到从克孜河流域水资源可持续利用保护克孜河水环境来说在水资源的合理开发利用与配置中满足河流生态环境需水保证相应的河道生态基流量至关重要[5-7]。河道生态基流是指维护河流基本形态与基本生态功能保证水生态系统功能基本正常运转的最小流量。水资源短缺河流生态基流量减小通常会造成河流自净能力降低、地下水位下降、水生生物生存环境恶化及水土流失等一系列问题严重影响社会经济发展与生态环境建设。因此研究河道生态基流量对准确评价论证水资源、合理利用水资源、掌握水量变化动态等具有重要意义[8-10]。1生态基流量计算方法国外开展生态需水量研究比较早计算方法也较成熟目前已提出和形成的相关计算方法已达200种以上。我国从20世纪末开始进行生态需水的研究逐渐形成了较为完整的生态需水理论方法与体系。就我国河流生态需水的研究而言已有成果主要是借鉴国外的相关研究理论和方法[2-5]。目前研究较为常用的方法可以分为3类：一是标准流量法如Tennant法、7Q10法、最小月平均实测径流量法等；二是水力学法如R2CROSS法、湿周法等；三是栖息地法如CASMIR法、河道内流量增加法等[6]。本文主要采用水文学方法中较为常用的2种方法对克孜河生态基流量进行分析比较。1.1Tennant法Tennant法也叫Montana法是非现场测定类型的标准设定法以预先设定的年平均流量百分数作为河道基流推荐流量具有简单易行、便于操作的特点。Tennant在分析美国11条河流的断面数据后发现多年平均流量的10%为河道流量的最低下限如果低于10%河流生态环境将遭到破坏而多年平均流量的30%为水生生物的满意流量。推荐的基流分为汛期和非汛期推荐值以占平均流量的百分比作为标准（表1）。研究表明多年平均径流量的30%可以为大多数水生生物的栖息繁殖提供良好的条件。1.2最枯月实测径流量的多年平均值法国内学者根据我国河流实际情况提出了一些类似的水文学方法有根据7Q10法改进的10年最枯月平均流量法90%保证率最枯月平均流量法和最枯月平均流量的多年平均值法等。其中以最枯月平均流量的多年平均值法应用较广泛用公式表示为：wb=■∑■■min（Qij）×10-8（1）式（1）中：wb为河流基本生态需水量（亿m3）；Qij为第i年第j月的平均流量（m3/s）；T为换算系数其值为31.536×106s；n为统计年数。2结果与分析克孜河上游山区段以冰雪融水补给为主至卡拉贝利站后由卡浪沟吕克汇入后形成主要计算径流区因此本次研究主要以卡拉贝利与卡浪沟吕克2个水文站资料进行分析。2.1Tennant法计算结果根据克孜河实际情况在对克孜河生态环境需水量具体计算中本研究采用天然径流量的30%作为克孜河河道生态基流量。通过对克孜河不同时段2个水文站年平均流量的分析可以计算出维护克孜河河道基本生态环境的最小需水量结果见表2。由于Tennant方法是根据河流天然径流量来计算河道生态基流量因此计算结果中的克孜河河道基本生态环境需水量的变化情况与天然来水量的变化趋势一致。丰水年需水量大枯水年需水量小。从1960―2007年多年平均来看卡浪沟吕克与卡拉贝利基本生态环境需水量分别为0.33亿m3与6.44亿m3。即维护克孜河生态环境的最低流量为1.06m3/s与20.44m3/s。2.2最枯月实测径流量多年平均值法计算结果采用最枯月实测径流量多年