錢龍嬌

（1.安徽?。ㄋ炕春铀瘑T會）水利科學(xué)研究院（安徽省水利工程質(zhì)量檢測中心站），安徽 蚌埠 233000；2.水利水資源安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蚌埠 233000）

河湖生態(tài)流量是指為了維系河流、湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，需要保留在河湖內(nèi)符合水質(zhì)要求的流量（水量、水位）及其過程。近年來，安徽省各級水行政主管部門從水資源管理審批監(jiān)管、水量調(diào)度、監(jiān)測監(jiān)督、治理修復(fù)等方面入手，河湖生態(tài)流量保障工作不斷加強(qiáng)，水生態(tài)狀況得到初步改善，并通過開展重點(diǎn)河湖生態(tài)流量保障試點(diǎn)工作，逐步建立全省河湖生態(tài)流量管控體系。塘西河為合肥市省級示范河湖建設(shè)河流之一，亦為濱湖的政治、文化、人文、體育中心。本文通過確定塘西河主要控制斷面以及計(jì)算生態(tài)流量目標(biāo)值，為塘西河水生態(tài)保護(hù)提供技術(shù)支撐。

1 流域概況

1.1 自然概況

塘西河位于合肥市西南郊，為巢湖一級支流，由南艷湖西北向東南流經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和濱湖新區(qū)，在義城街道塘西附近匯入巢湖，河道全長11.53km，流域總面積為50km2。河流處于鄰近江淮分水嶺南側(cè)低山區(qū)，河流坡降較大，河槽調(diào)蓄能力小，降雨匯流迅速，下游因常受巢湖高水位頂托，洪水難以平安下泄。

塘西河總匯水面積2443hm2，其中經(jīng)開區(qū)面積181hm2，包河區(qū)面積2262hm2?？傂钏考s400 萬m3。沿河設(shè)置兩壩三閘工程，分級蓄水。塘西河水資源開發(fā)現(xiàn)狀無供水需求，無航運(yùn)利用，水資源利用方式為河道生態(tài)用水。塘西河流域圖詳見圖1。

圖1 塘西河流域范圍圖

1.2 涉水工程分布

塘西河河道坡降較大，為保證河道水深及景觀要求，塘西河全線設(shè)置了4 座攔水設(shè)施，分別為紫云路橡膠壩、徽州大道閘壩、廬州大道閘壩、河口閘，與京臺高速橋上游的橡膠壩聯(lián)合，分段將水位控制在16.0～16.5m、14.5m、13.5m 和12.0m（吳淞高程）；補(bǔ)水口3 處，分別為玉龍路補(bǔ)水口、再生水廠補(bǔ)水口1、再生水廠補(bǔ)水口2；出入口3 座，分別為雨水公園出水口、塘西河支流出口、塘西河支流入口，其余涉水建筑物主要為跨河橋梁，包括合安高速橋、玉龍路橋等13 座。

1.3 水生態(tài)現(xiàn)狀

塘西河為典型的城市河流，河道內(nèi)水生物較多，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)豐富，但上游無穩(wěn)定的清潔水源，河道補(bǔ)給主要來源于天然降水、南艷湖溢流、塘西河生態(tài)補(bǔ)水、再生污水處理廠尾水。此外，沿河布置的兩壩三閘兼具蓄水和水系連通性的雙重功能，保證塘西河河道水深以及景觀要求，其中京臺高速橡膠壩將塘西河上游的初期雨水?dāng)r截后，轉(zhuǎn)輸至十五里河。

流域內(nèi)現(xiàn)狀共設(shè)置6 個(gè)水質(zhì)、水位自動監(jiān)測站。分別位于玉龍路橡膠壩、紫云路橡膠壩、徽州大道閘、廬州大道閘、方興湖（上海路橋斷面）和河口閘。其中以上海路橋斷面為標(biāo)準(zhǔn)斷面。根據(jù)2020 年水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，斷面水質(zhì)平均分布于Ⅲ～V 類，其中水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測斷面水質(zhì)為Ⅳ～V 類水標(biāo)準(zhǔn)，能達(dá)到年度考核V 類水指標(biāo)要求。

2 生態(tài)流量目標(biāo)確定

2.1 主要控制斷面及控制指標(biāo)

按照水利部文件要求，主要控制斷面包括考核斷面和管理斷面兩類?？己藬嗝嬉运糠峙浞桨钢幸衙鞔_生態(tài)流量要求的控制斷面以及省界斷面、把口斷面、重要敏感區(qū)、重要水文站、控制性工程斷面為主，作為年度生態(tài)流量保障工作考核的重點(diǎn)；管理斷面是指對考核斷面生態(tài)流量保障具有重要、直接關(guān)系的控制斷面。

根據(jù)主要控制斷面的可考核、可調(diào)度的選取原則以及結(jié)合塘西河河流特性，選取塘西河河口閘上斷面為考核斷面，河口閘位于塘西河巢湖入口處，工程建設(shè)有泵站自動控制及信息系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測閘門開度以及上下游水位，滿足后期考核要求。塘西河因受河口閘站工程攔蓄控制，設(shè)計(jì)最高蓄水位為12.0m，河口閘上河段受水位頂托影響，測流精度極差，以生態(tài)水量（流量）作為控制性指標(biāo)缺乏實(shí)際意義，宜以水位作為控制性指標(biāo)。因考核斷面上游無河湖取水口設(shè)施，且考慮到塘西河水資源開發(fā)利用程度低，因此不設(shè)管理斷面。

2.2 生態(tài)流量計(jì)算

2.2.1 計(jì)算方法

根據(jù)《河道內(nèi)生態(tài)需水計(jì)算規(guī)范》（SL/Z712-2014），生態(tài)水位主要計(jì)算方法有天然水位資料法、最小生物空間法。由于塘西河現(xiàn)有長系列水位實(shí)測資料，因此本次采用天然水位法來計(jì)算塘西河河口閘上斷面生態(tài)水位值。計(jì)算公式如下：

式中：Zmin—最低生態(tài)水位（m）；Zmini—第i 年最低水位（m）；n—統(tǒng)計(jì)的天然水位資料系列長度。

天然水位法屬于水文學(xué)法，為經(jīng)驗(yàn)公式法，該方法的優(yōu)點(diǎn)是比較簡單，不需要進(jìn)行現(xiàn)場測量，容易操作，計(jì)算需要的數(shù)據(jù)較容易獲得。主要利用實(shí)測年最低旬平均水位、年最低日平均水位構(gòu)建系列值，進(jìn)行頻率分析，再選取90%保證率的水位作為最低生態(tài)水位限值，并將該限值作為河口閘上斷面最低生態(tài)水位。

2.2.2 計(jì)算結(jié)果

按照天然水位資料法對水文系列長度的要求，本文以2000—2020 年系列分析計(jì)算90%頻率的最低水位作為生態(tài)水位限值。2000—2020 年系列，90%頻率年最低月平均水位、年最低旬平均水位、年最低日平均水位分別為8.58m、8.36m、8.10m，考慮到河湖水生生物保護(hù)的敏感性和要求，以年最低日平均水位作為生態(tài)水位保障的限值。因此，按照天然水位資料法分析計(jì)算，塘西河河口閘上最低生態(tài)水位限值為8.10m。塘西河是省級示范河湖建設(shè)試點(diǎn)河流之一，對照示范河湖建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)“水量充沛水質(zhì)良好”要求，塘西河生態(tài)需水目標(biāo)宜從嚴(yán)要求。按照最低生態(tài)水位8.10m 目標(biāo)要求，塘西河河口閘上站工程從建成運(yùn)行至今，能夠有效攔蓄上游徑流、抬升蓄水位，同時(shí)建設(shè)有補(bǔ)水泵站抽提巢湖水補(bǔ)給上游河道，能夠保障塘西河生態(tài)需水要求。因此，塘西河生態(tài)水位目標(biāo)以8.10m 作為最低生態(tài)水位限值，塘西河生態(tài)水位計(jì)算結(jié)果詳見表1。

表1 塘西河生態(tài)水位計(jì)算結(jié)果表

3 管理保障措施建議

3.1 調(diào)度方案

3.1.1 常規(guī)調(diào)度方案

塘西河現(xiàn)狀無河道外用水要求，因此本方案不對河道外用水做管控要求。河道內(nèi)主要水利工程為兩壩三閘，具有攔蓄功能，其中紫云路橡膠壩、京臺高速橋上游的橡膠壩為溢流壩，能夠維持上游河段一定的蓄水面積和水深要求，但是不具備調(diào)控補(bǔ)給下游河道水量的能力；而徽州大道閘壩、廬州大道閘壩、河口閘具有極強(qiáng)的水資源調(diào)控能力，可以攔蓄上游徑流，抬高閘上蓄水位，枯水期可以通過開閘泄水補(bǔ)給下游水量，通過河口閘可以抽提巢湖水補(bǔ)給塘西河，進(jìn)而保障河道生態(tài)水位要求。因此塘西河常規(guī)調(diào)度方案中主要的涉水工程為徽州大道閘壩、廬州大道閘壩、河口閘。

3.1.2 應(yīng)急調(diào)度方案

當(dāng)遇枯水期或特枯水年、連續(xù)枯水年等情況時(shí)，考核斷面水位低于8.9m，開啟徽州大道閘、廬州大道閘增加下游河道內(nèi)徑流量，進(jìn)而抬高塘西河考核斷面水位；當(dāng)考核斷面水位持續(xù)下降至8.1m，啟用河口閘泵站抽提巢湖水補(bǔ)給塘西河，當(dāng)遭遇巢湖全流域性干旱時(shí)，巢湖水位持續(xù)下降且低于巢湖最低生態(tài)水位要求時(shí)，河口閘泵站巢湖補(bǔ)水通道停止工作。

3.2 監(jiān)測預(yù)警

3.2.1 監(jiān)測方案

本次以塘西河河口閘上斷面水位值為監(jiān)測內(nèi)容，結(jié)合斷面現(xiàn)有的測量條件，做好水位實(shí)時(shí)監(jiān)測。合肥市水務(wù)局要做好月度成果整編，編寫塘西河12 期河流生態(tài)水位（流量）監(jiān)測專報(bào)，上報(bào)至合肥市人民政府，納入最嚴(yán)格水資源管理考核。

3.2.2 預(yù)警方案

（1）預(yù)警等級及閾值

選擇塘西河河口閘上水位作為生態(tài)水位預(yù)警指標(biāo)，考慮到塘西河河流條件較為簡單且無河道外取水，預(yù)警等級僅分為藍(lán)色、橙色兩級。預(yù)警等級及閾值詳見表2。

表2 考核斷面預(yù)警值設(shè)置一覽表

（2）預(yù)警響應(yīng)措施

藍(lán)色預(yù)警響應(yīng)措施。加強(qiáng)水位監(jiān)測。若發(fā)現(xiàn)水位有持續(xù)下降的趨勢，應(yīng)啟動應(yīng)急調(diào)度預(yù)案，開展生態(tài)調(diào)度工作，開啟徽州大道閘、廬州大道閘，從而補(bǔ)充塘西河下游河道。

橙色預(yù)警響應(yīng)措施。啟動河口閘泵站抽提巢湖水補(bǔ)給塘西河，增加河道內(nèi)的徑流量，從而抬高河道水位。

當(dāng)斷面水位回升至預(yù)警閾值以上且連續(xù)3 日平均水位持續(xù)上升時(shí)，預(yù)警逐級降低至撤銷。

3.3 監(jiān)督與考核保障

為推動塘西河生態(tài)流量保障工作的落實(shí)，強(qiáng)化生態(tài)流量保障監(jiān)督檢查，建立健全生態(tài)流量保障工作考核機(jī)制，監(jiān)督檢查結(jié)果將作為最嚴(yán)格水資源管理制度和河長制考核的重要依據(jù)；依托安徽省水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測與管理系統(tǒng)，建立塘西河生態(tài)流量管控信息平臺，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和預(yù)警信息的實(shí)時(shí)報(bào)送和發(fā)布