黃廣勇 查 紅 王書亮
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鹽城市河流生態(tài)水位分析
黃廣勇查紅王書亮
鹽城市轄區(qū)內(nèi)有灌河、廢黃河、淮河入海水道、蘇北灌溉總渠、射陽河、黃沙港、新洋港、斗龍港、川東港、通榆河、串場河等河流貫穿全境。里下河腹部地區(qū)射陽湖、大縱湖位于市域上游,全市水域面積約占市域面積12.5%。根據(jù)流域水系劃分,廢黃河以北屬沂沭泗河水系,廢黃河及其以南屬淮河水系。經(jīng)過50多年的治理,目前已形成了以區(qū)域骨干河道為支撐的沂南地區(qū)、廢黃河地區(qū)、渠北地區(qū)、里下河腹部及射陽河沿岸地區(qū)、沿海墾區(qū)等五大區(qū)域(12個(gè)水利分區(qū))。
1.概念
河道生態(tài)水位是指保證一定的生態(tài)目標(biāo)使河道生態(tài)系統(tǒng)保持其基本生態(tài)功能的最低水位。
2.計(jì)算方法
生態(tài)水位是表征保護(hù)河流基本形態(tài)和生態(tài)功能的水文要素要求。一般用最低生存水深、60%濕周率、90%保證率年最低水位、最小月平均水位四種方法對河流水文控制斷面生態(tài)水位進(jìn)行分析。
最低生存水深是指保證一定的生態(tài)目標(biāo)使河道生態(tài)系統(tǒng)保持其基本生態(tài)功能的最低水深。因魚類群體對河流水文情勢的變化十分敏感,對注入河流的有毒物質(zhì)更為敏感,因此,鹽城市境內(nèi)骨干河道生態(tài)水深的選擇以魚類作為關(guān)鍵保護(hù)性目標(biāo)。國內(nèi)外研究表明適應(yīng)于魚類生存水深的下限約為魚類體長的3倍,鹽城市境內(nèi)河流成年魚體長在0.3m左右,故最低生存水深確定為0.9m。
濕周法是基于河流斷面形態(tài)的一種方法,斷面形態(tài)對“突變點(diǎn)”的選擇影響很大。河流的斷面形態(tài)通常有拋物線型、W型、四邊形或者近似的四邊形等。如果斷面形狀為拋物線型或W型,則此種類型的河道有穩(wěn)定的濕周水位關(guān)系曲線,可通過最大曲率法或斜率法得到其“突變點(diǎn)”,由此可確定最小生態(tài)水位;在“突變點(diǎn)”不明顯時(shí),可取60%濕周率所對應(yīng)的水位作為生態(tài)水位。因鹽城市境內(nèi)大部分河道濕周水位關(guān)系曲線“突變點(diǎn)”不明顯,故均用60%濕周率法來確定生態(tài)水位。
根據(jù)全市主要河道上布設(shè)的水文站水文資料,用最低生存水深、60%濕周率、90%保證率年最低水位、最小月平均水位四種方法對全市主要河道水文控制斷面生態(tài)水位進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上確定市域12個(gè)水利分區(qū)生態(tài)水位取用值,見表1。
從四種方法計(jì)算成果總體比較來看,最低生存水深法計(jì)算得生態(tài)水位最低,其他三種方法從低到高依次為60%濕周率水位法、90%保證率年最低水位法和最小月平均水位。鹽城境內(nèi)大溝級河道河底高程一般在-1.0~0.0m,水位低于0.0m,基本生態(tài)將受到一定影響;鹽城為農(nóng)業(yè)大市,農(nóng)業(yè)用水占總用水達(dá)70%,6月份農(nóng)業(yè)高峰用水期常會發(fā)生階段性缺水,需利用河網(wǎng)槽蓄水彌補(bǔ)水源不足。綜合考慮上述情況,控制斷面取用90%保證率年最低水位法計(jì)算成果作為生態(tài)水位,各區(qū)域生態(tài)水位宜取各斷面90%保證率年最低水位的均值作為生態(tài)水位。對無水文資料區(qū)域,根據(jù)區(qū)域河道河底高程,分析最低生存水深水位,作為區(qū)域生態(tài)水位參考。
表1 鹽城市12個(gè)水利分區(qū)生態(tài)水位計(jì)算成果表
鹽城市地處沿海,河網(wǎng)密布,水利工程發(fā)達(dá),區(qū)域水資源受沿海閘壩影響顯著,故選用“生態(tài)水位”來表征保護(hù)河流(不包括入海河流河口段)基本形態(tài)和生態(tài)功能的水文要素比較合適,其內(nèi)涵同于“生態(tài)基流”。
根據(jù)生態(tài)水位四種方法計(jì)算的生態(tài)水位成果,結(jié)合鹽城市用水高峰期的實(shí)際,以區(qū)域主要河道各控制斷面90%保證率年最低水位的均值作為區(qū)域生態(tài)水位取用值較為適宜。對無水文資料區(qū)域,根據(jù)區(qū)域河道河底高程,分析最低生存水深水位,作為區(qū)域生態(tài)水位參考。
比較主要河道90%保證率年最低水位與河道常水位可以看出,鹽城市域范圍骨干河流生態(tài)水位保障程度均很高■
(作者單位:江蘇省水文水資源勘測局鹽城分局224051)