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生态流量作为评价河流生态健康状况重要的水力学参数,反映了河流生态健康状况。在建设友好生态环境和保护紧缺水资源已成为国家战略要求的背景下,切实加强河道生态流量监督管理,健全保障生态流量长效机制,对于避免水生态环境恶化河保证生态平衡具有重要的意义。基于此,本文以甘肃段渭河流域为研究对象,通过历史水文径流数据,结合前人研究基础,借助经典统计学、水文学法和模型构建等方法,开展了基于水文学法和引水式水电站的河流生态流量的计算与评价,并在此基础上,分析了渭河流域河道生态流量预警机制,以期为河道生态流量的合理确定提供理论依据。主要内容如下:(1)利用经典统计学法和数理分析方法,开展了常用生态流量计算方法适应性及可靠程度的对比分析与评价。结果表明:每种生态流量计算方法在不同河流、不同地域有着不同的适应性和各自的优缺点;选择计算方法时,应依据不同区域条件、不同类型的河流气候水文条件、水资源特征条件、水资源开发利用状况及河流生态功能需求等,在明确河流主要生态保护对象及保护要求的基础上,选择合适的生态流量计算方法。(2)利用Tennant法、Qp法、频率曲线法和近十年最枯月流量法四种水文学法,开展了基于水文学法渭河流域干流生态流量的对比计算与评价。结果表明:近十年最枯月流量法和频率曲线法计算的基本生态流量与实测流量数据差距较大;Qp法却不能很好的反应出汛期与非汛期基本生态流量的差别;T e n n a n t法计算的生态流量占同期天然流量的百分比值在合理范围内。采用T e n n a n t法确定的武山断面非汛期和汛期的基本生态需水量及全年平均分别为1.5 5 m~3/s、3.5 2 m ~3/s、2.7 1 m ~3/s,北道断面分别为3.1 9 m ~3/s、4.6 4 m ~3/s、4.0 4 m~3/s,元龙断面分别为1.8 0 m ~3/s、5.2 0 m ~3/s、3.7 9 m ~3/s;武山、北道和元龙断面汛期及非汛期的目标生态需水量同基本生态需水量;武山断面4~月和7~9月敏感生态需水量分别为2.5 5 m ~3/s、4.3 1 m ~3/s,北道断面分别为2.8 9 m ~3/s、6.2 0 m~3/s,元龙断面分别为2.9 6 m ~3/s、5.2 7 m ~3/s。(3)利用年内展布法、改进的年内展布法、NGPRP法、逐月最小流量法、逐月频率法等水文学法,在建立的模糊评价模型基础上,开展了基于引水式水电站渭河支流的生态流量计算与评价。结果表明:采用评价等级为“较好”的N G P R P法和改进年内展布法的计算结果进行耦合确定最小生态流量过程,确定的最小生态流量为这两种方法的内包线,确定的渭河支流榜沙河引水式电站各月最小生态流量变化均值为0.43m~3/s-4.21m~3/s;采用评价等级为“很好”逐月频率法取法Ⅱ的生态流量过程作为适宜生态流量过程,确定的渭河支流榜沙河引水式电站各月适宜生态流量变化均值为0.56m~3/s-4.94m~3/s。(4)在确定出渭河流域生态流量的基础上,通过分析其供需关系,建立了适合渭河流域的生态流量预警机制。结果表明:河道生态流量的警戒线与预警区的确定由供需关系确定,划分为蓝色、橙色和红色三条警戒线及对应的预警区;河道用水量的警戒线与预警区由用水部门的需水优先级逐级确定预警级别,划定警戒线与预警区。同时,汛期河道控制断面的流量基本能达到不预警区的要求(大于生态需水量的120%),为了保证预警区的实用性和可靠性,北方河流的预警期一般定为定非汛期(枯水时段)。