李夢瑤, 付興濤
(太原理工大學(xué) 水利科學(xué)與工程學(xué)院, 山西 太原 030024)
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,人類的用水需求不斷增加,對河流的開發(fā)利用及人為干預(yù)加大[1],使河流的天然水文情勢發(fā)生改變[2],導(dǎo)致河流流量減小、水質(zhì)破壞,從而影響河流生態(tài)系統(tǒng)的健康。早期我國對于河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)問題的認(rèn)識多局限于河流受污染水體水質(zhì)的改善及恢復(fù),而對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能恢復(fù)治理缺乏研究[3]。隨著生態(tài)理念的不斷發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識到,科學(xué)合理地確定河流生態(tài)流量是維持河流生態(tài)系統(tǒng)平衡、恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。國內(nèi)學(xué)者對生態(tài)流量的研究已形成一系列理念和方法[4],鐘華平等[5]對4大類河道生態(tài)需水估算方法的適用條件及范圍進行了相關(guān)評述;門寶輝等[6]對Tennant法的計算標(biāo)準(zhǔn)做出了修正并運用于南水北調(diào)西線一期工程,為調(diào)水工程規(guī)模的確定奠定了基礎(chǔ);高雪山等[7]基于生態(tài)水力半徑法對武江流域的生態(tài)流量和生態(tài)水位進行了估算,計算結(jié)果符合Tennant法推薦的河流生態(tài)用水標(biāo)準(zhǔn),并對魚類的生活習(xí)性及河流的季節(jié)性變化進行了綜合考慮及分析。
汾河流域是我省嚴(yán)重缺水區(qū)域之一,河道渠化嚴(yán)重,流域水資源開發(fā)利用率達到80%以上,擠占了大量生態(tài)環(huán)境用水。近年來河流地表徑流量大大減少,水域面積不斷萎縮,河流水質(zhì)污染嚴(yán)重,不少學(xué)者對汾河流域的生態(tài)流量進行了分析研究,李揚等[8]對汾河下游河道的生態(tài)基流進行了分析計算,得到了不同生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)下的生態(tài)流量;楊蕊等[9]基于改進的Tennant 法對汾河中游的環(huán)境流量進行了計算與分析,其結(jié)果反映了汾河中游徑流量在年際和年內(nèi)季節(jié)變化的實際特征;張沛雷[10]以河津水文站為控制斷面,分析計算了汾河入河口的基本生態(tài)流量及現(xiàn)狀滿足程度。
目前對汾河流域生態(tài)流量的研究成果主要集中在運用國外引進的水文學(xué)方法或其改進方法對汾河流域的生態(tài)流量進行分析計算,沒有體現(xiàn)生態(tài)流量不同季節(jié)、不同時段的時空變化動態(tài)特征,也沒有考慮國外引進方法在汾河流域的適用性。因此,本研究以汾河中游為研究對象,選擇蘭村與趙城水文站作為典型斷面,基于兩個水文站1980-2016年的天然、實測流量系列資料,采用水文學(xué)方法中的Tennant法、Qp法、逐月頻率法、年內(nèi)展布法、基流比例法和水力學(xué)方法中的濕周法計算分析汾河中游河段的生態(tài)流量,并進行合理性及保障性分析,最終給出汾河中游逐月生態(tài)流量推薦過程,為汾河中游生態(tài)修復(fù)工作提供參考。
汾河是黃河第二大支流,也是山西省最大的河流,發(fā)源于管涔山,干流自北向南縱貫太原、臨汾兩大盆地,于萬榮縣廟前村附近匯入黃河,全長716 km,控制流域面積為39 721 km2,占全省國土總面積的25.3%,汾河流域水系概況及水文站分布見圖1。汾河中游地處中緯度內(nèi)陸,為東部季風(fēng)氣候區(qū)與蒙新高原氣候區(qū)的過渡地帶,是半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),季節(jié)差異較大[11]。該區(qū)域多年平均氣溫為7.0~13.7 ℃,多年平均降水量約為500 mm,降水年際變化大,年內(nèi)分配不均勻,夏季溫度高,降雨多,6-9月份降水量占全年的70%,而冬、春季節(jié)寒冷干燥,降水甚少,山區(qū)多局部暴雨,形成了特定的富水區(qū)。
歷史上曾記載,汾河中游流域的清徐段、臨汾段是鯉魚、鯰魚等水生生物的重要產(chǎn)卵場,沿岸曾遍布國家Ⅱ級重點保護的野生植物野大豆,但近年來因汾河流域水生態(tài)環(huán)境惡化,歷史上重要的產(chǎn)卵場都已不復(fù)存在,且河畔和濕地生長的水生植物物種單一,兩岸已少見野大豆連片生長,面臨絕跡。
圖1 汾河流域水系概況及水文站分布
Tennant法是由美國學(xué)者Tennant對11條河流斷面數(shù)據(jù)分析后提出的[12],該方法建立了河道內(nèi)流量與河流生態(tài)環(huán)境狀況之間的對應(yīng)關(guān)系,以年平均流量的10%為分界線,河寬、流速和水深等水力參數(shù)隨流量的變化幅度是不同的,當(dāng)流量小于該分界線值時,各水力參數(shù)隨流量的變化幅度較大,反之較小[13]?;谶@種經(jīng)驗關(guān)系,該方法不需要現(xiàn)場測量,用歷史流量資料就可以確定生態(tài)流量,使用簡單、方便。Tennant法確定的河道內(nèi)各生態(tài)環(huán)境狀況等級對應(yīng)的流量百分比見表1。
表1 河道內(nèi)各生態(tài)環(huán)境狀況等級對應(yīng)的流量百分比 %
我國《河湖生態(tài)環(huán)境需水計算規(guī)范》(SL/Z 712—2014)[14]中規(guī)定,表1“好”分級之下的百分比取值可用于用水緊張、水資源短缺的地區(qū)。汾河流域?qū)儆谫Y源性缺水區(qū)域,且開發(fā)利用率達80%以上,結(jié)合汾河流域的自然特征及徑流規(guī)律,一般將6-9月劃分為汛期,1-5月、10-12月劃分為非汛期,分別取汛期多年平均流量的20%、非汛期的10%作為相應(yīng)月份的生態(tài)流量,計算結(jié)果見表2。
Qp法又稱不同頻率最枯月平均值法,該方法基于河流節(jié)點長系列(n≥30 a)天然月平均流量資料,用每年的最枯月平均流量排頻,選擇不同頻率下(一般選擇90%或95%)的最枯月平均流量作為節(jié)點基本生態(tài)流量的最小值,適用于開發(fā)利用程度高的河流[15]。對于汾河流域,12-翌年2月屬于冰凍期,將這3個月排除在該方法之外,對蘭村及趙城斷面進行3-11月的頻率計算,根據(jù)汾河中游的開發(fā)利用程度及來水情況,選擇90%保證率對應(yīng)的流量作為生態(tài)流量,計算出蘭村及趙城斷面的生態(tài)流量分別為2.90、7.94 m3/s。
表2 汾河中游典型斷面各月份生態(tài)流量Tennant法計算結(jié)果 m3/s
為了體現(xiàn)生態(tài)流量在年際間的變化,吳喜軍等[16]提出了基流比例法,該方法的基本思路是將徑流系列劃分為豐水年、平水年及枯水年,豐水年的河道流量大于枯水年,而河流生態(tài)系統(tǒng)在一定時間內(nèi)處于相對穩(wěn)定狀態(tài),所需的河流生態(tài)流量變化幅度也很小,因此豐水年的生態(tài)流量占其平均流量的比例應(yīng)小于枯水年,這樣才能滿足枯水年河道生物生存的水流條件?;鞅壤ㄊ且环N計算生態(tài)流量較為簡便的方法,根據(jù)各水文年型平均徑流量之間的關(guān)系,推求其基流比例及生態(tài)流量值。
采用基流比例法計算生態(tài)流量首先要進行水文年型的劃分,本文根據(jù)《水文情報預(yù)報規(guī)范》(GB/T 22482—2008)[17]中距平百分率法劃分水文年型并根據(jù)Tennant法的推薦基流百分比,首先假定豐水年的基流比例為20%,再逐一計算出其他各水文年型的基流比例,平水年、枯水年、特枯年的基流比例相應(yīng)增大?;鞅壤吧鷳B(tài)流量的計算方法見公式(1)~(2)。
(1)
Qei=Qi·Ti
(2)
逐月頻率法認(rèn)為生態(tài)流量與自然徑流過程是相適應(yīng)的[18],相應(yīng)地會發(fā)生年內(nèi)豐枯變化過程,不同時期生態(tài)系統(tǒng)對生態(tài)流量有不同的需求,所以不同季節(jié)按照自然徑流過程,取不同的頻率進行生態(tài)流量計算,取春秋季75%保證率、夏季50%保證率、冬季80%保證率的月徑流量值作為河流相應(yīng)月份的生態(tài)流量,以該方法計算的蘭村及趙城斷面逐月生態(tài)流量見表4。
表3 不同水文年型蘭村及趙城斷面的生態(tài)流量基流比例法計算結(jié)果 m3/s
表4 蘭村及趙城斷面生態(tài)流量逐月頻率法計算結(jié)果 m3/s
(3)
(4)
(5)
(6)
濕周法的基本假設(shè)是濕周與水生生物棲息地有直接的聯(lián)系,給水生生物棲息地提供一定的濕周,就能滿足水生生物生存的水流條件[20]。通常濕周隨著河流流量的增加而增大,濕周-流量關(guān)系曲線存在一個臨界點,濕周超過臨界點時其隨流量的增加變化不明顯,小于臨界點時隨流量的增加變化較大,相應(yīng)的生物學(xué)意義是,當(dāng)流量大于該臨界點流量時,生物生境對流量的變化不敏感,反之,生物生境對流量的變化很敏感[21],該方法一般用于寬淺型河道的生態(tài)流量計算[22]。
Gippel等[23]通過對濕周法的研究指出,濕周-流量關(guān)系的擬合一般可以采用對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)進行,用數(shù)學(xué)方法來確定突變點(即曲線上的拐點),并提出了斜率1法和曲率最大法兩種方式來確定突變點。對于汾河流域,其河道斷面形狀一般可近似為U型或三角形,選擇冪函數(shù)曲線擬合結(jié)果較好,無量綱化的擬合形式見公式(7)。
p=qd
(7)
式中:p為相對濕周;q為相對流量;d為與斷面形狀有關(guān)的參數(shù),對于實際河流,一般d<0.5。
由于本研究中沒有獲得趙城斷面的逐日水位過程數(shù)據(jù),無法確定趙城斷面的濕周-流量關(guān)系,因此本文只將蘭村斷面的流量與濕周無量綱化進行擬合,采用斜率1法和曲率最大法兩種求解方式得到的蘭村斷面生態(tài)流量分別為2.20和1.02 m3/s。但是濕周-流量關(guān)系曲線的斜率是漸變的,曲線上不存在明顯的突變點(即曲線上的拐點),取斜率不等于1的點與斜率等于1對應(yīng)的點作為臨界點不存在物理上的分歧,因此采用斜率1法計算生態(tài)流量有一定的不確定性[21];而曲率最大法的計算結(jié)果是生態(tài)流量占多年平均天然流量的9.84%,接近10%,該流量可以提供生物生存所需要生境流量的50%,因此選取曲率最大法的計算結(jié)果作為濕周法的生態(tài)流量值。
表5 蘭村及趙城斷面各月份生態(tài)流量年內(nèi)展布法計算結(jié)果 m3/s
將多種方法計算的蘭村斷面和趙城斷面逐月生態(tài)流量過程繪制成圖2進行對比,結(jié)果表明:整體而言,蘭村斷面濕周法的生態(tài)流量計算結(jié)果最小,Tennant法次之,趙城斷面Tennant法計算的生態(tài)流量值最小,Qp法次之,逐月頻率法計算的兩個斷面生態(tài)流量值均明顯大于其他方法的計算結(jié)果;兩個斷面采用不同方法計算出的汛期生態(tài)流量大小有相同的規(guī)律,即逐月頻率法>年內(nèi)展布法>Tennant法>Qp法>濕周法(趙城斷面無濕周法計算結(jié)果),非汛期生態(tài)流量計算值整體趨勢為逐月頻率法>Qp法>年內(nèi)展布法>濕周法(趙城斷面無濕周法計算結(jié)果)>Tennant法。從反映年內(nèi)豐枯季節(jié)變化來看,逐月頻率法和年內(nèi)展布法能較好地體現(xiàn)年內(nèi)豐枯季節(jié)變化過程,Tennant法僅能體現(xiàn)出汛期與非汛期的較小差異,Qp法和濕周法計算出的生態(tài)流量均為固定數(shù)值,不能體現(xiàn)年內(nèi)的季節(jié)變化。
從圖2中逐月頻率法及年內(nèi)展布法計算的生態(tài)流量過程可以看出,兩個斷面12、1、2月份的生態(tài)流量值均很小,而3月份的生態(tài)流量值突然增大,這可能是因為汾河流域在12、1、2月份處于冰凍期,河流流量本身很小,3月份受到河流解凍的影響,流量增大,并且蘭村作為汾河二庫的出庫站,該斷面流量主要受汾河二庫下泄流量的影響,2月下旬-4月下旬為灌溉期,水庫集中供水,所以引起蘭村斷面3月份流量的突然增加。
采用基流比例法計算的1980-2016年蘭村和趙城斷面生態(tài)流量及實測年均流量年際變化見圖3。圖3顯示,1980-2016年蘭村和趙城斷面實測年均流量整體上在2008年以前呈逐漸減小趨勢,2008年啟動千里汾河清水復(fù)流工程后[24],年均流量波動增大,各水文年型的實際流量均可滿足基流比例法計算的生態(tài)流量值。根據(jù)王秋霞[25]對汾河流域生態(tài)環(huán)境的調(diào)查,1996-2007年汾河中游河道內(nèi)流量減少,斷流河段長度逐年增加,導(dǎo)致實測流量與生態(tài)流量相差甚微,反映了汾河中游河道的生態(tài)環(huán)境惡化情況;另外,基流比例法計算的生態(tài)流量年際過程變化相對穩(wěn)定,這是因為該方法認(rèn)為河道內(nèi)生物類型及分布變化不大的情況下,枯水年的生態(tài)流量比例應(yīng)大于豐水年,才能很好地保證生物生存的水流條件,維持河流的生態(tài)平衡。
4.2.1 年際保障率分析 生態(tài)流量年際保障率為不同年份生態(tài)流量得到保障的月份占全年月份數(shù)的比例,用不同方法計算得出的1980-2016年蘭村及趙城斷面生態(tài)流量年際保障率曲線如圖4所示,根據(jù)國內(nèi)外的研究及計算規(guī)范,圖4中以90%保障率為基準(zhǔn),將各保障率曲線與之進行對比。由圖4可看出,蘭村與趙城斷面生態(tài)流量年際保障率曲線整體變化趨勢大致相同,各曲線波動性均較大。1996年之前保障率相對較高并在1996年達到峰值,1997-2008年保障率呈減小趨勢且波動變化較小,在21世紀(jì)初期減小至最低值,2008年之后保障率波動增大。對比不同計算方法的生態(tài)流量保障率發(fā)現(xiàn),蘭村與趙城兩個斷面逐月頻率法計算的生態(tài)流量年際保障率最低,Qp法與年內(nèi)展布法的計算結(jié)果有大致相同的趨勢且差異較小,蘭村斷面濕周法計算的保障率最高,趙城斷面Tennant 法計算的保障率最高。
在計算時段內(nèi),除21世紀(jì)初期外,蘭村斷面的生態(tài)流量年際保障率整體上小于趙城斷面的年際保障率,蘭村斷面各年份的保障率幾乎均小于90%,而趙城斷面的年際保障率在1997年之前呈波動變化且出現(xiàn)大于90%的年份,2010年之后恢復(fù)到90%以上,出現(xiàn)這種差異可能是由于蘭村斷面是汾河二庫的出庫斷面,其斷面流量主要受水庫下泄流量的影響,且水庫附近灌區(qū)較多,取用水量較大,導(dǎo)致實測流量偏小,而趙城斷面是汾河中游和下游的分界斷面,受中游眾多支流匯入作用的影響,水量較蘭村斷面豐富,所以其生態(tài)流量年際保障率整體高于蘭村斷面。
圖2 不同方法計算的汾河中游蘭村及趙城斷面逐月生態(tài)流量過程
圖3 1980-2016年汾河中游蘭村及趙城斷面生態(tài)流量基流比例法計算結(jié)果及實測年均流量變化
圖4 不同方法計算的1980-2016年蘭村及趙城斷面生態(tài)流量年際保障率曲線
4.2.2 年內(nèi)保障率分析 生態(tài)流量年內(nèi)保障率為各月份在計算年限內(nèi)生態(tài)流量得到保障的次數(shù)占總年數(shù)的比例,用不同方法計算得出的1980-2016年蘭村及趙城斷面生態(tài)流量年內(nèi)保障率曲線如圖5所示。由圖5(a)可見,不同方法計算的蘭村斷面各月份生態(tài)流量保障率整體上有相同的變化趨勢,其中濕周法計算的生態(tài)流量保障率最高,Tennant法次之,逐月頻率法最低,該斷面在1、2及12月份的保障率很低,3月份的保障率除逐月頻率法外均為100%,11月份除逐月頻率法外基本都大于90%,其他月份的保障率呈波動變化趨勢,這可能是由于1、2及12月份處于冰凍期,河道內(nèi)流量本身很小,無法保障河流流量達到生態(tài)系統(tǒng)的需水量,3月份由于河流解凍及汾河二庫下泄春澆灌溉需水,流量增大,11月份可能由于汾河二庫下泄秋澆灌溉需水,斷面實測流量增加,因此蘭村斷面3及11月份的生態(tài)流量保障率很高;各方法計算的蘭村斷面非汛期生態(tài)流量保障率差異較小,汛期生態(tài)流量保障率濕周法的計算結(jié)果最高,逐月頻率法最低。由圖5(b)可知,不同方法計算的趙城斷面各月份生態(tài)流量保障率均呈波動變化且差異較大,整體上Tennant 法計算的保障率最高,Qp法次之,逐月頻率法計算的保障率最低,年內(nèi)展布法計算的保障率總的波動幅值較大;多種方法計算的趙城斷面3月份保障率較其他月份低,甚至為0,可能是由于中游灌區(qū)春灌取用水量較大,占用了部分生態(tài)流量,導(dǎo)致河道流量減??;汛期除Qp法外其他方法計算的生態(tài)流量保障率均較低,尤其是6-7月,這可能是由于中游水庫汛期蓄水,使河道流量減少,導(dǎo)致汛期生態(tài)流量保障率降低;非汛期生態(tài)流量保障率波動相對較小。
圖5 不同方法計算的1980-2016年蘭村及趙城斷面生態(tài)流量年內(nèi)保障率曲線
綜上所述,汾河中游河段的汛期保障率較低,可以在水庫蓄水調(diào)節(jié)的同時增加下泄流量,以滿足水生生物在汛期的生長需求;3月份是汾河中游河段需重點監(jiān)控的時段,3月份蘭村斷面流量較大,可以很好地滿足生態(tài)系統(tǒng)的流量需求,但中游灌區(qū)春灌取用水量大,導(dǎo)致趙城斷面3月份實測流量大大減少,生態(tài)流量保障率明顯降低,可能會影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,可以考慮在春灌時節(jié)增加水庫的下泄流量,為水生生物提供生長繁殖所需的水量。
分析不同方法計算的生態(tài)流量結(jié)果發(fā)現(xiàn),除蘭村斷面的濕周法外,其他方法的計算結(jié)果基本上均大于Tennant法的計算結(jié)果(圖2),因為Tennant法取多年平均流量的一定比例作為計算斷面的生態(tài)流量,只考慮了維持河流生態(tài)系統(tǒng)不退化所需的最小流量;Qp法的計算在某種意義上考慮了河流的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),但沒有考慮水生態(tài)方面的因素及年內(nèi)季節(jié)的水量變化[26];年內(nèi)展布法在計算時提出了同期均值比的概念,削減了極端水文事件的影響,同時以河流多年月均徑流過程為基礎(chǔ),很好地體現(xiàn)了天然徑流的年內(nèi)豐枯變化過程;逐月頻率法在計算生態(tài)流量的過程中考慮了不同時期生態(tài)系統(tǒng)的不同需求,在枯水期可以滿足生物生存的最低流量要求,豐水期能為水生生物提供良好的生存條件,比其他方法更能保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;基流比例法基于枯水年比例應(yīng)大于豐水年比例的基本思路,有其自身的合理性,計算得出的生態(tài)流量能更好地在枯水年保證水生生物的生存。
將不同方法的計算結(jié)果進行對比發(fā)現(xiàn),采用濕周法、Qp法、年內(nèi)展布法和逐月頻率法計算的蘭村斷面生態(tài)流量分別占多年天然平均流量的9.84%、27.97%、 7.91%~59.51%和17.94%~104.64%,采用Qp法、年內(nèi)展布法及逐月頻率法計算的趙城斷面生態(tài)流量分別占多年天然平均流量的22.48%、13.28%~59.88%和26.33%~102.09%;基流比例法對各年型的計算結(jié)果均包含在上述方法的計算結(jié)果范圍內(nèi),并且各年型的實測流量均能滿足該方法計算的生態(tài)流量,能為河道內(nèi)水生生物提供生存所需的流量過程。逐月頻率法對生態(tài)流量的計算結(jié)果較大,對于開發(fā)利用程度高達80%的汾河中游流域,實際情況很難保障該方法計算的生態(tài)流量過程,因此該方法應(yīng)用于汾河中游缺乏合理性。
研究將生態(tài)流量過程劃分為汛期與非汛期,非汛期又包括冰凍期及一般用水期。通過對不同方法計算的蘭村和趙城兩個斷面生態(tài)流量的保障性分析并結(jié)合汾河自然徑流特征,推薦冰凍期1、2及12月份的生態(tài)流量采用Tennant法的計算結(jié)果,因為該時段內(nèi)河道流量本身就很小,只需要考慮維持河流生態(tài)系統(tǒng)不受到不可逆破壞的最小水量即可;一般用水期生態(tài)流量推薦采用Qp法的計算結(jié)果,該方法計算所得生態(tài)流量能為水生生物的生存提供良好的條件,但3月份流量受河流解凍及灌區(qū)用水的影響較大,蘭村斷面選擇考慮生物生境的濕周法的計算結(jié)果作為生態(tài)流量的推薦值,趙城斷面因資料缺乏沒有采用濕周法計算,可選擇Tennant法的計算結(jié)果作為生態(tài)流量推薦值;汛期推薦年內(nèi)展布法的生態(tài)流量計算結(jié)果,體現(xiàn)了年內(nèi)徑流特征對生態(tài)系統(tǒng)的影響過程。蘭村和趙城兩個斷面各月份生態(tài)流量過程的推薦值見表6。
表6 蘭村和趙城斷面各月份生態(tài)流量過程推薦值 m3/s
本文選擇汾河中游的蘭村及趙城兩個典型斷面為研究對象,采用Tennant法、逐月頻率法、年內(nèi)展布法等6種水文學(xué)與水力學(xué)方法對比計算兩個斷面的生態(tài)流量,并進行保障性和合理性分析,最后給出兩個斷面年內(nèi)逐月生態(tài)流量推薦值,得出的主要結(jié)論如下:
(1)逐月頻率法計算得到的生態(tài)流量值最大,年內(nèi)展布法次之,Tennant法和濕周法計算結(jié)果接近且整體最小,相比而言,基流比例法計算的生態(tài)流量年際過程波動相對較小,且實測流量過程可以滿足不同年型對生態(tài)流量的需求;不同方法計算出的兩個斷面汛期及非汛期生態(tài)流量分別有著相似的變化規(guī)律,即1、2、12月份生態(tài)流量計算結(jié)果很小,3月份生態(tài)流量值較大。
(2)兩個斷面年際保障率有大致相同的變化趨勢,即1996年之前保障率較高,1997-2008年保障率下降,2008年之后由于清水復(fù)流工程的實施,生態(tài)流量年際保障率呈波動增大態(tài)勢。年內(nèi)各月份生態(tài)流量保障率均呈波動變化,蘭村斷面3、11月份保障率極高,1、2、12月份保障率很低,非汛期生態(tài)流量保障率波動較小且各方法的計算結(jié)果差異性不大,汛期保障率普遍較低;趙城斷面生態(tài)流量保障率波動變化且各方法的計算結(jié)果差異性較大,3月份保障率極低甚至為0。因此,建議重點關(guān)注趙城斷面3月份生態(tài)流量的保障,可以在灌區(qū)取用水及汛期水庫蓄水的同時適當(dāng)增大水庫的下泄流量,以提高生態(tài)流量的保障率,為水生生物的生長提供良好的水流條件。
(3)對比生態(tài)流量不同方法計算結(jié)果的差異性并進行合理性分析發(fā)現(xiàn),逐月頻率法計算結(jié)果偏大,不適用于開發(fā)利用程度高的汾河流域,其他幾種方法的計算結(jié)果可根據(jù)實際情況應(yīng)用于兩個斷面。結(jié)合汾河的自然徑流特征及生態(tài)流量的保障性分析,給出汾河中游河段的年內(nèi)生態(tài)流量推薦值,即1、2、12月份推薦Tennant法計算結(jié)果,一般用水期推薦Qp法計算結(jié)果,汛期推薦年內(nèi)展布法計算結(jié)果,3月份蘭村斷面推薦濕周法計算結(jié)果,趙城斷面推薦Tennant法計算結(jié)果。推薦的生態(tài)流量過程可以反映年內(nèi)不同水期的豐枯季節(jié)變化,可以為汾河中游的生態(tài)修復(fù)工作提供一定的參考。