SL/T 712-2021 河湖生态环境需水计算规范(替代SL/Z 712-2014,清晰无水印,附条文说明)

SL/T 712-2021 河湖生态环境需水计算规范(替代SL/Z 712-2014,清晰无水印,附条文说明)
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标准编号:SL/T 712-2021
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标准类别:水利标准
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SL/T 712-2021标准规范下载简介:

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SL/T 712-2021 河湖生态环境需水计算规范(替代SL/Z 712-2014,清晰无水印,附条文说明)

干扰较大的河流水系,应对实测径流系列进行还原计算。对于 垫面变化对径流影响较大的河流水系,还应对天然径流系列进 一致性分析修正,反映现状下垫面条件

明 水面面积等指标表示。河流宜用流量、水量等指标,湖泊、沼润 宜用水位、水面面积等指标,河流水系宜采用流量、水量 指标

础上综合确定。应根据不同区域、不同类型河湖生态保护目标 水资源条件、水文情势、生态演变规律、开发利用压力等HG/T 3664-2015 胶面胶靴(鞋)耐渗水试验方法 ,并

合资料条件,选择适宜的水文学法、水力学法、栖息地模拟法等 方法进行分析计算;应对计算结果进行流域上下游与干支流水量 平衡、生态保护目标与水源条件匹配、生活生产生态用水协调等 协调平衡分析;应对协调平衡结果,进行可达性分析,综合确定 河湖生态流量。主要的生态环境需水计算的水文学法、水力学 法、栖息地模拟法等方法见附录A。 3.0.10河湖生态流量计算,应根据江河流域和区域水资源调查 评价,水利综合、专业和专项规划编制,水工程规划设计调度管 理,江河流域水量分配方案编制,水资源调度管理以及河湖生态 保护治理修复与管理等工作对河湖生态流量计算的不同要求,并 结合资料条件,合理确定工作深度。

4.0.1河湖生态流量计算应收集有关的流域(区域)、河湖等范 围内的基本资料,主要包括但不限于下列内容: 1自然地理资料:主要包括地形地貌图、水系图,河流特 征,水资源分区、水文地质资料等。 2气象水文资料:主要包括计算范围内及其周边的气象与 水文站名录和分布图;选定设计依据站的气象水文资料,包括降 水量、蒸发量,单站历年逐月(旬、日)实测和天然径流系列 天然径流量特征值,河流水系天然径流系列,湖泊历年逐月 (旬、日)水位、水面面积,河流含沙量和输沙量,潮汐、冰情 水质,以及历史特大洪水、干旱等资料。 3水生生物资料:主要包括以鱼类为主的水生动植物数量 种类及分布、生理学特征及生态学特征等,珍稀、濒危、特有或 指示性物种等,鱼类越冬场、产卵场和索饵场分布情况,特枯时 段、典型时段及敏感时期的生态水文需求等。 4河流形态资料:主要包括河床形态,河道横、纵断面特 性,比降,河网密度,河道弯曲系数等。湖泊沼泽形态资料主要 包括水位、面积、容积等,有条件的可进一步收集水位一面积一容 积曲线等资料。 5生态敏感保护目标资料:主要包括需要特殊保护区、生 态敏感与脆弱区等敏感区域的保护目标。 6经济社会资料:主要包括经济社会基本情况、人口、城 镇规模、建成区面积、城镇河湖与绿化面积等。 7水资源开发利用资料:主要包括供水量、用水量、耗水 量,各类水利(水电)设施建设、运行与调度情况,以及航运 水力发电等河道内生产用水情况等。 8有关规划与科研成果资料:主要包括水资源综合规划

流域综合规划、河湖生态环境保护规划、经济社会发展规划、城 市总体规划等规划及其实施情况,有关流域、区域生态流量的科 研成果,水资源论证、环境影响评价等成果,以及流域区域河湖 生态流量调度保障的相关法规文件等。

研成果,水资源论证、环境影响评价等成果,以及流域区域河湖 生态流量调度保障的相关法规文件等。 4.0.2基本资料缺乏或不能满足生态流量计算要求时,应根据 计算需要开展必要的补充调查。补充调查可通过实地勘察、典型 调查与补充监测等方式进行,调查工作应符合相应规范和标准的 要求。

计算需要开展必要的补充调查。补充调查可通过实地勘察、典型 调查与补充监测等方式进行,调查工作应符合相应规范和标准的 要求。

收集和调查的资料应进行复核、整理和分析,重点对来

4.0.3收集和调查的资料应进行复核、整理和分析,重点

源不同的资料进行复核,必要时可进行技术审查,确保资料口径 的统一和资料系列的可靠性、一致性和代表性。

4.0.4根据收集和调查的资料,可分析河湖生态环境历史过程

变化,河湖生态环境功能和生态状况与水文过程的相互关系,以 及经济社会发展和水工程建设运行对河湖生态状况的影响

5.1.1应根据不同工作的要求,合理确定河流生态流量计算范 围、控制断面及生态保护目标,采用天然径流系列,选择合适的 方法进行计算和结果合理性分析,

5.1.2应根据河流生态环境功能、生态状况、天然来水过程

5.1.2应根据河流生态环境功能、生态状况、天然来水过程以 及河流的开发利用程度,分别计算基本生态流量、目标生态 流量。

5.1.3河流控制断面生态流量计算应遵循下列程序,

资料收集调查与生态状况分析。 2 河流控制断面选择。 3 河流(河段)生态保护目标分析。 4 生态水文过程分析和生态流量计算方法比选 5 控制断面基本生态流量计算。 6 控制断面目标生态流量计算。 7 计算结果合理性分析

5.2.1应选取具有代表性的河流控制断面。控制断面原则上应 为水文监测断面,宜选取跨行政区控制断面、把口断面(人海、 人干流、入尾间)、重要生态敏感区控制断面、重要控制性水工 程控制断面等。较长或水文情势复杂以及生态敏感保护对象较多 的河流(河段)应选择多个控制断面。选取的控制断面位置应在 水系图上标明

5.2.2应根据河流(河段)水资源烹赋条件、生态环境用水

5.2.2应根据河流(河段)水资源票赋条件、生态环境用水现 状,结合河流开发利用历程及现状,经济社会用水和水利水电工 程建设对水文情势、河道形态和流态、水生生物等的影响,综合

分析河流(河段)的生态状况、存在的主要生杰环境问题及 原因。

分析河 原因。 5.2.3应根据河流生态环境功能,结合河流(河段)生态状况 及主要问题,考虑水资源条件、开发利用程度、河流生态修复治 理可能性以及河道内生产用水需求,综合分析确定河流(河段) 生态保护且标

及主要题,考虑水资源条件、开发利用程度、河流生态修复治 理可能性以及河道内生产用水需求,综合分析确定河流(河段) 生态保护且标

5.2.4应根据河流(河段)生态保护目标对应的水文过程要求,

5.2.4应根据河流(河段)生态保护日标对应的水文过程安求 比选确定合适的计算方法,分别计算控制断面的基本生态流量 目标生态流量。

市.3.1河流控制断面基本生态流量的计算,应按生态基流、敏 惑期生态流量和年内不同时段流量(水量)、全年流量(水量) 等表述,且应符合下列要求: 1生态基流计算按下列规定执行: 1)有长系列(n≥30年)水文资料的河流,采用Q,法、 Tennant法等方法计算。 2)缺乏长系列水文资料的河流,可采用近10年最枯月平 均流量(水位)法、类比法、原型观测法等方法综合 确定。 3)比较分析多种方法计算结果,合理确定河流(河段) 生态基流。 2敏感期生态流量,根据敏感保护对象对水文过程的要求 具体确定: 1)有长系列水文、生态观测资料的河流,可采用栖息地 模拟法的有关方法计算。 2)缺乏长系列水文、生态观测资料的河流,可采用类比 法、原型观测法。 3)比较分析多种方法计算结果,合理确定河流(河段) 敏感期生态流量。

式中Qba一基本生态流量全年值,以水量计为m"; Qbi一一基本生态流量年内不同时段值,以水量计为m3。 2)如用流量表示,应将相应时段的平均流量值换算成水 量值,用式(5.3.1)计算全年值的水量,进而得到全 年平均流量,作为基本生态流量的全年值。 5在资料条件允许情况下,可采用BBM法、IFIM法、 ELOHA法、RVA法等方法计算河流控制断面基本生态流量。 5.3.2河流控制断面的目标生态流量,应按照维护河流良好生 态状况或维持给定的生态保护目标的需水量要求,综合考虑河道 内生产用水需求,计算年内不同时段流量(水量)和全年流量 (水量),且应符合下列要求: 1年内不同时段流量(水量)计算按下列规定执行: 1)采用Tennant法、频率曲线法等方法。 2)根据保护目标所对应的生态环境功能,分别计算维护 河流良好生态状况需要的流量(水量)后,综合分析

确定年内不同时段流量(水量)。水生生物需水量可选 用生物需求法。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后,综合分析确定年内不 同时段流量(水量)。输沙需水量计算可选用输沙需水 计算法,或对相关部门的输沙需水研究成果经合理性 分析后引用,河流含沙量、输沙量可按照GB/T 50159的要求测定和收集。压咸需水量可根据河口水 文动力计算确定,或对相关部门的压咸研究成果进行 合理性分析后引用。 比较分析多种方法计算结果,合理确定目标生态流量 的年内不同时段流量(水量)。 年值计算按下列规定执行: 可采用式(5.3.2)计算:

式中Qta一目标生态流量的全年值,以水量计为m°; Qti一一目标生态流量年内不同时段值,以水量计为m3。 2)如用流量表示,应将相应时段的平均流量值换算成水 量值,用式(5.3.2)计算全年值的水量,进而得到全 年平均流量,作为目标生态流量的全年值。 3在资料条件允许情况下,可采用BBM法、IFIM法、 ELOHA法、RVA法等方法计算河流控制断面目标生态流量。 5.3.3水资源开发利用程度高、常年断流的北方地区平原河流, 可按照给定的生态修复治理目标,如保证部分河段槽蓄量或维持 一定的入海水量等,分析确定基本生态流量不同时段流量(水 量)或全年流量(水量)。 5.3.4丰枯变化较大的河流,应采用多种方法计算并经合理性 可行性分析确定生态流量。生态流量计算结果不应大于河流控制 断面多年平均天然径流量。

河网地区河流,可以水量(水位

征指标。天然季节性河流,可以维系河流廊道功能为目标,确定 有水期的生态流量。

的需水量。沿河植被需水量可根据维持沿河一定范围内的地下水 水位或埋深等要求,采用潜水蒸发法等方法计算

河口生态流量的计算,应按基本生态流量、目标生态流

量表述,且应符合下列要求:

1河口基本生态流量可采用人海水量法计算,或根据保护 自标所对应的生态环境功能,分别计算维持河口各项功能不丧失 需要的水量后,综合分析确定河口基本生态流量。 2河口目标生态流量应通过河口生态水文过程分析,根据 维持河口水沙、水生生物、水盐平衡等生态环境功能和良好生态 状况对入海水量的需求,分别采用河口输沙需水计算法、生物需 求法、河口盐度平衡需水计算法等方法,并综合考虑河口河道内 生产用水需求,进行计算。对于有防治海岸侵蚀要求的河流,还 应根据要求分析计算对水沙过程的需求。

1河口基本生态流量可采用人海水量法计算,或根据保护 自标所对应的生态环境功能,分别计算维持河口各项功能不丧失 需要的水量后,综合分析确定河口基本生态流量。 2河口目标生态流量应通过河口生态水文过程分析,根据 维持河口水沙、水生生物、水盐平衡等生态环境功能和良好生态 状况对入海水量的需求,分别采用河口输沙需水计算法、生物需 求法、河口盐度平衡需水计算法等方法,并综合考虑河口河道内 生产用水需求,进行计算。对于有防治海岸侵蚀要求的河流,还 应根据要求分析计算对水沙过程的需求。 5.3.8河流控制断面生态流量计算结果的合理性分析检验应符 合下列要求: 1采用两种及以上方法,分析比较计算结果,并考虑区域 水资源条件、经济社会发展用水需求和河流生态流量保障的可能 性,合理确定河流控制断面生态流量。 2与河流控制断面实测径流量、天然径流量、控制断面以 上河道外用水及耗损量等进行平衡分析比较 3比较分析同一条河流各控制断面计算结果,检验各控制 断面计算结果的合理性及其协调性

5.3.8河流控制断面生态流量计算结果的合理性分析检验应符 合下列要求: 1采用两种及以上方法,分析比较计算结果,并考虑区域 水资源条件、经济社会发展用水需求和河流生态流量保障的可能 性,合理确定河流控制断面生态流量。 2与河流控制断面实测径流量、天然径流量、控制断面以 上河道外用水及耗损量等进行平衡分析比较 3比较分析同一条河流各控制断面计算结果,检验各控制 断面计算结果的合理性及其协调性

湖泊、沼泽生态环境需水

5.1.1湖泊、沼泽生态环境需水分为人(出)湖泪、沼泽生态 流量和湖泊、沼泽生态水位(水面面积)两部分。入(出)湖 白、沼泽生态流量计算,应按照河流控制断面有关要求处理。 6.1.2湖泊、沼泽生态水位(水面面积)计算,应结合不同工 作的要求,合理确定计算范围和生态保护目标,采用天然径流系 列,选择合适的方法进行计算。 6.1.3应根据湖泊、沼泽生态环境功能、生态状态及开发利用 程度与存在问题,分别计算湖泊、沼泽的基本生态流量、目标生 态流量。 6.1.4湖泊、沼泽生态水位(水面面积)计算应遵循下列程序: 1 基本资料收集调查与生态状况分析。 2 计算范围选择。 3 生态保护目标分析。 4 生态水文过程分析和生态水位(水面面积)计算方法 比选。 5 湖泊、沼泽生态水位(水面面积)计算。 6 计算结果合理性分析。

6.2生态状况与保护目标分

6.2.1湖泊、沼泽生态水位(水面面积)分析计算范围应涵盖 汇入湖泊、沼泽的来水区域和出流影响范围。 6.2.2应根据收集和调查的基础资料,综合分析湖泊、沼泽的 生态环境功能及主要生态环境问题: 1应分析水资源条件、主要生态环境功能和生态敏感保护 且标,以及其用水需求

2应综合分析各类开发利用活动对湖泊、沼泽的水文情势, 水质、水生生物等的影响,主要生态环境问题与原因。 6.2.3应根据湖泊、沼泽的生态环境功能和生态状况及主要问 题,考虑维持湖泊、沼泽水位(水面面积)自然节律变化,结合 经济社会用水现状及未来变化趋势等因素,综合分析确定湖泊 沼泽的生态保护目标。 6.2.4应根据湖泊、沼泽生态保护目标对应的水文过程要求, 比选确定合适的计算方法,分别计算湖泊、沼泽的基本生态流 量、目标生态流量。

泊生态水位(水面面积)计算

6.3.1湖泊基本生态流量的计算,应按最低生态水位(水面面 积)、年内不同时段水位(水面面积)和全年水位(水面面积) 表述,且应符合下列要求: 1最低生态水位(水面面积)计算按下列规定执行: 1)有长系列(n≥30年)水位资料的湖泊,可首选Q 法,还可采用Tennant法。 2)缺乏长系列水位资料的湖泊,可采用近10年最枯月平 均水位(流量)法、类比法、原型观测法等方法综合 确定。 3)比较分析多种方法计算结果,合理确定最低生态水位 (水面面积)。 2年内不同时段生态水位(水面面积)计算应按下列规定 执行: 1)采用频率曲线法等方法。通过生态一水文过程分析, 按汛期、非汛期或逐月计算基本生态流量的年内不同 时段平均水位(水面面积)。 2)根据保护目标所对应的生态环境功能,分别计算维持 各项功能不丧失需要的水位(水面面积)后,综合分 析确定年内不同时段生态水位(水面面积)。计算维持

湖泊形态功能不丧失的水位(水面面积),可采用湖泊 形态分析法。计算维持生物栖息地功能不丧失的水位 (水面面积),可采用生物空间法;当生物保护物种为 多个时,应分别计算各保护物种的水位(水面面积) 后,综合分析确定年内不同时段生态水位(水面面 积)。维持自净功能基本要求的水位(水面面积),可 按照GB/T25173的相关规定计算。 3)比较分析多种方法计算结果,合理确定基本生态流量 的年内不同时段生态水位(水面面积)。 3全年生态水位(水面面积)为年内不同时段生态水位 水面面积)的全年平均值或不同时段的范围值。 3.2湖泊目标生态流量计算应符合下列要求: 1年内不同时段生态水位(水面面积)应按下列规定执行: 1)采用频率曲线法。 2)根据保护目标所对应的生态环境功能,分别计算正常 发挥各项功能需要的水位(水面面积)后,综合分析 确定年内不同时段生态水位(水面面积)。生物多样性 需水量计算,可采用生物需求法、湖泊形态分析法等 方法;选择的物种数量和具体物种的需水要求,应比 计算基本栖息地需水时适当扩大和提高;当生物保护 目标为多个时,应分别计算各保护目标的水位(水面 面积)后,综合分析确定年内不同时段生态水位(水 面面积)。 2全年生态水位(水面面积)为年内不同时段生态水位 水面面积)的全年平均值或不同时段的范围值。 3.3天然季节性湖泊可只分析确定非干期的生态水位(水 面面积)。 .3.4内陆河尾闾湖泊生态水位(水面面积)应统筹考虑维持

合理湖水水面及靠湖水补给维持的湖岸带植被、周边地下水一定 水位的需水要求,综合分析确定。

6.3.5湖泊生态水位(水面面积)计算结果的合理性分析检验 应符合下列要求: 1采用两种及以上方法,分析比较计算结果,并考虑区域 水资源条件、经济社会发展用水需求和湖泊生态水位(水面面 积)保障的可能性,合理确定湖泊生态水位(水面面积)。 2湖泊计算结果应与人(出)湖泊的河流控制断面计算结 果相协调。

沼泽生态水位(水面面积)

6.4.1应根据需要对流域(区域)内具有重要生态环境功能的 沼泽进行生态水位(水面面积)计算。 6.4.2沼泽基本生态流量的年内不同时段生态水位(水面面积) 和全年生态水位(水面面积)计算,应根据保护物种年内不同时 段和全年对核心区水面面积和水位的要求确定。 6.4.3沼泽目标生态流量可参考湖泊目标生态流量计算方法确 定,也可对相关部门研究成果经合理性分析后引用。 6.4.4沼泽生态水位(水面面积)计算可采用水量平衡法。 6.4.5天然季节性沼泽可只分析确定非干凋期的生态水位(水 面面积

6.4.6沼泽生态水位(水面面积)计算结果应和与之有

7.0.1应在河流控制断面、湖泊、沼泽生态流量计算的基础上: 安河流水系的完整性,统筹协调水量平衡关系,在河流水系尺度 上合理确定河流控制断面、湖泊、沼泽生态流量,进而分析确定 流水系的生态流量。 7.0.2河流水系生态流量计算应遵循下列程序: 1河流控制断面、湖泊和沼泽生态流量计算与结果汇总。 2河流水系生态流量计算。 3河流水系生态流量平衡分析。 4计算结果合理性分析。 7.0.3河流水系基本生态流量和目标生态流量计算,应根据河 流水系整体性和水量平衡要求,并综合考虑下列平衡关系: 1上下游、干支流控制断面生态流量之间的协调平衡。 2 河流控制断面、湖泊、沼泽生态流量之间的协调平衡。 3 内陆河控制断面与尾间湖泊生态流量之间的协调平衡。 4 外流河控制断面与河口生态流量之间的协调平衡。 7.0.4 河流水系基本生态流量计算,应符合下列要求: 1同一条河流应在上下游各控制断面年内不同时段生态 流量和全年生态流量的平衡协调基础上,按从下游到上游顺 序,取各控制断面基本生态流量的外包值作为该河流的基本生 态流量。 2同一个水系应在干流和各支流基本生态流量计算的基础 上,按先干流、后支流顺序,根据干流基本生态流量的要求,进 一步协调各支流的基本生态流量。 , 3与河流存在水力联系的湖泊、沼泽的生态水位(水面面 积)应纳入所在河流水系统一考虑。

7.0.1应在河流控制断面、湖泊、沼泽生态流量计算的基础上, 按河流水系的完整性,统筹协调水量平衡关系,在河流水系尺度 上合理确定河流控制断面、湖泊、沼泽生态流量,进而分析确定 河流水系的生态流量。

7.0.4河流水系基本生态流量计算,应符合下列要求:

1同一条河流应在上下游各控制断面年内不同时段生态 流量和全年生态流量的平衡协调基础上,按从下游到上游顺 序,取各控制断面基本生态流量的外包值作为该河流的基本生 态流量。 2同一个水系应在干流和各支流基本生态流量计算的基础 上,按先干流、后支流顺序,根据干流基本生态流量的要求,进 一步协调各支流的基本生态流量。 3与河流存在水力联系的湖泊、沼泽的生态水位(水面面 积)应纳入所在河流水系统一考虑。

4利用实测径流量,对基本生态流量计算结果进行检验, 验证其在实际调度中的可达性,科学合理确定基本生态流量。 5应以协调后的计算结果作为河流水系基本生态流量。 7.0.5河流水系目标生态流量计算,应符合下列要求: 1同一条河流应综合协调上下游各控制断面目标生态流量 的基础上,考虑维持水系连通等要求,自下而上取各控制断面目 标生态流量的外包值,并与该河流河道内生产需水和河道外用水 需求协调平衡后,合理确定河流水系的目标生态流量。 2同一水系应在综合协调干流目标生态流量的基础上,结 合各支流目标生态流量,考虑河道内生产需水和河道外用水需 求,协调平衡确定各支流的目标生态流量。 3有入海水量要求或尾间入湖水量要求的河流水系,可根 据入海(入湖)水量要求,结合经济社会用水消耗和水量平衡分 析,确定河流水系的目标生态流量。 4对于目前水资源开发利用程度较高、现状断流(干、 萎缩)严重、水资源条件难以满足要求的河流水系,可只分析确 定基本生态流量。 7.0.6应根据河流控制断面、湖泊、沼泽与河流水系的关系, 综合分析河湖生态流量与河道内生产需水、河道外用水需求的关 系,评价河流水系生态流量计算结果的协调性。 7.0.7河流水系生态流量参考阈值可参照表7.0.7执行

表7.0.7不同类型河流水系生态流量参考值

注:表中值为生态流量占地表水资源量的百分数。 a:基本生态流量全年值。 b:目标生态流量全年值。

流域生态环境需水综合分

8.0.1流域生态环境需水综合分析以河流控制断面、湖泊、沼 泽以及河流水系生态流量成果体系为基础,综合分析流域生态环 境需水保障情况,为河湖生态流量保障提供基础。 8.0.2流域生态环境需水综合分析应以流域为整体,根据水量 平衡关系,综合分析河湖生态环境用水需求和河道外经济社会用 水需求的合理性、河湖生态流量满足情况与存在问题。河道外经 济社会需水量和河道外生态环境需水量可参照SL429的有关规 定计算。流域生态环境需水综合分析应按图8.0.2所示进行

图8.0.2流域生态环境需水综合分木

8.0.3流域水资源开发利用过度、经济社会用水与河湖生态环 境用水矛盾突出以及生态环境严重退化的河湖,应分析河湖生态 环境用水亏缺状况及原因,计算河湖生态环境用水亏缺量和被经 济社会用水挤占水量。

8.0.4经济社会用水挤占河湖生态环境用水量(即挤占水量

V· 计算,应符合下列要求: 1应根据河流来水情况、经济社会供用水量资料,分析经 济社会发展、水资源开发利用及用水量变化,确定现状水资源开 发利用规模和水平下,相对于多年平均来水条件下的经济社会取 用当地地表、地下水量和地下水超采量。 2应进行河道外经济社会供用耗排水量平衡分析,计算经 济社会消耗的当地地表水资源量。 3应根据河道外消耗当地地表水情况,结合实测水文系列 资料,与地表水可利用量进行比较,计算挤占量。 4可分析现状水资源开发利用水平下、不同来水条件下的 挤占量,对应的河湖目标生态流量应采用不同来水条件下的需水 标准。 8.0.5生态补水量为通过人工措施补充重要河湖沼泽生态环境 用水量,生态补水量计算应符合下列要求: 1应计算需补水的河湖沼泽多年平均和其他不同来水条件

8.0.5生态补水量为通过人工措施补充重要河湖沼泽生态环境

1应计算需补水的河湖沼泽多年平均和其他不同来水条件 下的目标生态流量。 2应分析计算多年平均和其他不同来水条件下的河湖沼泽 生态环境实际用水量。 3目标生态流量与生态环境实际用水量之差为河湖沼泽生 态环境用水亏缺量。 4应根据河湖沼泽生态保护和修复要求,综合分析生态补 水需求和供给的可能性,合理确定河湖沼泽生态补水量。

A.0.I维系水生态系统的结构与功能所需水量的计算方法大到 有水文学法、水力学法、栖息地模拟法、整体分析法等类型。水 文学法常用的代表方法有Tennant法和Q。法等,水力学法主要 有湿周法和R2-Cross法等,栖息地模拟法中IFIM法较为常 用,整体分析法以BBM法为代表。 A.0.2Q,法。又称不同频率最枯月平均值法,以河流控制断 面长系列(n≥30年)天然月平均流量、月平均水位或径流量 (Q)为基础,用每年的最枯月排频,选择不同频率下的最枯 月平均流量、月平均水位或径流量作为河流控制断面的生态 基流。 频率P根据流域水资源开发利用程度、规模、来水情况等 实际情况确定,宜取90%或95%。实测水文资料应进行还原和 修正,水文计算按SL278的规定执行。不同工作对系列资料的 时间步长要求不同,各流域水文特性不同,因此,最枯月也可为 最枯旬、最枯日或瞬时最小流量。 对于存在冰冻期或季节性河流,可将冰冻期和由于季节性造 成的无水期排除后再进行排频。 A.0.3Tennant法。依据观测资料建立的流量和河流生态状况 之间的经验关系,采用历史天然流量资料,确定年内不同时段的 生态流量,使用简单、方便。河道内不同生态状况对应的多年平 均天然流量百分比见表A.0.3。 从表A.0.3第一列中选取生态保护自标对应的生态环境功 能所期望的河道内生态状态,第二列、第三列分别为相应生态状 态下年内水量较枯和较丰时段(或非汛期、汛期)生态流量占多 年平均天然流量的百分比。两个时段包括的月份根据计算对象实 际情况具体确定。

表A.0.3河道内不同生态状况对应的多年平均 天然流量百分比

该方法作为经验公式,主要适用于北温带较大的、常年性河 流,作为河流规划目标管理、战略性管理方法。使用时,丰枯时 段的划分,可根据多年平均天然月径流量排序确定;也可根据当 地汛期、非汛期时段划分确定,汛期和非汛期时段应根据南北方 气候调整。 基本生态流量取值范围应符合下列要求:水资源短缺、用水 紧张地区河流,可在表A.0.3“良好”的分级之下,根据河流控 制断面径流特征和生态状况,选择合适的生态流量百分比值。水 资源较丰沛地区河流,宜在表A.0.3“很好”的分级之下取值。 目标生态流量取值范围应符合下列要求:水资源短缺、用水 紧张地区河流,宜在表A.0.3“良好”和“优秀”的分级范围 内,根据水资源特点和开发利用现状,合理取值。水资源较丰沛 地区河流,宜在表A.0.3“很好”及以上分级合理取值。 不同地区、不同类型、不同开发利用程度的河流生态流量取 值范围,宜参考表7.0.7不同类型河流水系生态流量参考阈值 结合表A.0.3分级,合理确定不同时段生态流量。 A.0.4近10年最枯月平均流量(水位)法。缺乏长系列水文 资料时,可用近10年最枯月(或旬)平均流量、月(或旬)平

均水位或径流量,即10年中的最小值,作为生态基流(最低生 态水位)。 本方法适合水文资料系列较短时近似采用。 A.0.5频率曲线法。用长系列水文资料的月平均流量、水位或 径流量的历史资料构建各月水文频率曲线,将一定频率相应的月 平均流量、月平均水位或径流量作为对应月份的河流控制断面生 态流量,组成年内不同时段值,用汛期、非汛期各月的平均值复 核汛期、非汛期的生态流量。 计算生态基流,频率宜取90%或95%,计算其他生态流量 频率可根据需要确定。该方法一般需要30年及以上的水文系列 数据。 A.0.6河床形态分析法。维持河床形态的河流造床功能所需水 量,可根据对枯水期、平水期、丰水期,或者汛期、非汛期维持 河床形态的水量分析,分别求得。维持河流形态功能不丧失的水 量,可用维持枯水河槽的水量估算,通过分析枯水期河道横、纵 断面形态和水量一流量的关系,推求维持枯水河槽对应的需 水量。 A.0.7湿周法。湿周法是水力学法中最常用的方法,利用湿周 作为水生生物栖息地指标,通过收集水生生物栖息地的河道尺寸 及对应的流量数据,分析湿周与流量之间的关系,建立湿周一流 量的关系曲线(见图A.0.7)

图A.0.7湿周一流量关系示意图

中Hemin: 鱼类生存所需的湖泊最低水位,m; H。一湖底高程,m; Ht一鱼类生存所需的最小水深,可根据实验资料或 经验确定,m。 2计算维持水生生物物种稳定和多样性对生存空间的需求

A.0.10生物需求法。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式(A.0.10)计算:

W, =max(W,)

(A. 0. 10)

式中W 水生生物第i月需水量,m3; W;一 第i月第i种生物需水量,m;根据物种保护的 要求,可是一种或多种物种。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、水深等范围,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Wj。 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 水量后,综合分析确定。

(A. 0. 12]

(A. 0. 14)

式中W——河口盐度平衡需水量。 假定外海盐度Ssea 为恒定值,Vestuary为河口外海滨水体体 积,则有:

式中A。一一从河流近口段(0潮界)至口外海滨段的咸淡水交 界的水域面积(三角洲河口以水下三角洲为边界, 三角湾型河口以河口湾出口为外边界),m; H一一河口外边界处平均水深,m。 A.0.16湖泊形态分析法。该方法通过分析湖泊水面面积变化 率与湖泊水位关系来确定维持湖泊基本形态需水量对应的最低 水位。 首先通过实测的湖泊水位H和湖泊面积F资料,构建湖泊 水位H与湖泊面积F变化率dF/dH的关系曲线(见图 A.0.16)

图A.0.16湖泊水位和湖泊面积变化率曲线示意图 F一湖泊面积:H一湖泊水位

在湖泊枯水期低水位附近的最大值对应水位为湖泊最低生态 水位。如果湖泊水位和dF/dH关系线没有最大值,则不能使用 本方法。 湖泊最低生态水位计算可采用式(A.0.16)计算

式中F 湖泊面积,m; H 湖泊水位GB/T 8878-2014 棉针织内衣,m; Hmin 湖泊天然状态下的多年最低水位,m; a,b一一和湖泊水位变幅相比较小的一个正数,m。 A.0.17水量平衡法。通过计算维持一定水面面积的沼泽蓄水 量来计算沼泽基本生态流量与目标生态流量。通过分析计算范围 内各水量输入、输出项的平衡关系,用水量平衡法进行计算。可 采用式(A. 0. 17)计算

A.0.18槽蓄法。计算河道蒸发渗漏需水量,可采用式(A.0.18 计算

(A. 0. 18)

式中V一一计算时段内水体的净蒸发损失量,m; A一一计算时段内水体平均需水水面面积,m?; H。一一计算时段内水面蒸发深度,m; S一一计算时段内河道渗漏深,m; P一一计算时段内降雨深,m。 A.0.19类比法。对资料债乏地区,类比具有相似气候、水文 特征以及生态群落的同一水系或不同水系,综合分析估算河流生 态流量。 A.0.20原型观测法。对资料匮乏地区但有观测条件的河流 采用实地现场观测,估算河流生态流量。 A.0.21BBM法(建筑堆块法)。组成多学科专家小组,根据 实地调查结果,通过情景模拟和水文流量分析,将河道内的流量 划分4个部分,即最小流量、栖息地能维持的洪水流量、河道可 维持的洪水流量和生物产卵期洄游需要的流量,分别确定这4部 分的月分配流量、生态状况级别和生态管理类型。BBM法的主 要目的是计算上述4部分的年均天然径流量的白分率。 A.0.22IFIM法(河道内流量增加法)。一般选择鱼类作为指 示物种,将大量水文实测数据与特定水生态生物物种在不同生长 阶段的生物学信号相结合,考虑的主要指标有水深、流速、底质 等,通过水力学模型和生物信息模型的结合,定量地反映流量变 化对目标物种栖息地的影响,将目标物种所需的生态流量与栖息 地生态状况的关系转换为流量与适宜栖息地面积之间的关系。 A.0.23ELOHA法(水文变化的生态限度法)。首先根据科研 过程,按照水文情势特征对河流进行分类,分析开发前后水文情 势变化,建立水文情势变化一生态响应定量关系;再经过决策过 程,由各利益相关者评估论证对水文变化引起的生态风险,认定 可接受的生态风险水平,对生态流量标准进行决策。

A.0.24RVA法(变化范围法)。通过分析河流长系列(通常 为20年及以上)的日流量资料,计算反映人类活动影响的水文 变化指数(IHA),宜选取一定概率发生的指标值作为上下限值: 得到河流天然生态系统可承受的变化范围,拟定的生态流量过程 线应落在允许改变范围内

A.0.25计算方法的资料要求和适用范围见表A.0.25

0.25计算方法的资料要求和适用范围

TCAEPI 18-2019 城镇污水处理厂污染排放过程(工况)监控系统技术指南表A.0.25(续)

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