張玉江，徐銀鳳

（1.淄博市水文局，山東 淄博 255000；2.濟(jì)寧市水文局，山東 濟(jì)寧 272000）

小清河發(fā)源于濟(jì)南市區(qū)4大泉群，干流自西向東流經(jīng)濟(jì)南、淄博、濱州、東營、濰坊5市，于壽光市羊口鎮(zhèn)注入萊州灣，全長229km，流域面積10433km2。岔河水文站位于淄博市桓臺縣馬橋鎮(zhèn)，處于小清河中游，控制流域面積5114km2，是小清河上重要的控制站。

1 基礎(chǔ)資料與還原計(jì)算

1.1 基礎(chǔ)資料

岔河水文站前身為陶唐口水文站，1951年7月設(shè)站，具有長系列水位、流量等水文監(jiān)測資料，本次計(jì)算采用1956—2016年系列徑流量資料。

1.2 還原計(jì)算

單站徑流還原計(jì)算遵循水量平衡原理，采用分項(xiàng)調(diào)查法，根據(jù)實(shí)測水文資料和水量調(diào)查成果，逐年逐月進(jìn)行還原計(jì)算。水量還原項(xiàng)主要有農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和生活用水耗水量、水庫蓄水變量、河道分洪和跨流域引水量等。岔河水文站上游的濟(jì)南市、濱州市鄒平縣的農(nóng)業(yè)、工業(yè)生活用水中有大量的黃河水，以及工業(yè)生活取用大量的地下水，因此該站實(shí)測的地表徑流中含有農(nóng)業(yè)用水的引黃尾水、工業(yè)生活用水的引黃排水、工業(yè)生活用地下水排水，根據(jù)山東省水利廳每年發(fā)布的水資源公報資料，進(jìn)行扣除。為反應(yīng)近期下墊面條件下的徑流量，對還原計(jì)算資料進(jìn)行了一致性處理，形成1956—2016年系列徑流量成果。

2 基本生態(tài)需水量計(jì)算分析

2.1 生態(tài)需水量的相關(guān)概念

根據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》（SL/Z 712-2014）和第三次水資源調(diào)查評價《全國水資源調(diào)查評價水生態(tài)調(diào)查補(bǔ)充細(xì)則（試行）》，河道內(nèi)生態(tài)需水量是指為維系河流、湖泊、沼澤給定的生態(tài)保護(hù)目標(biāo)，需要保留在河道內(nèi)的水量，包括基本生態(tài)需水量和目標(biāo)生態(tài)需水量。

基本生態(tài)需水量是指維持河湖的生態(tài)功能不喪失，需要保留在河道內(nèi)的最小水量及其過程?；旧鷳B(tài)需水量是河湖生態(tài)需水要求的底限值，包括生態(tài)基流、不同時段生態(tài)需水量和全年生態(tài)需水量等指標(biāo)。目標(biāo)生態(tài)需水量是指維持河湖給定的生態(tài)保護(hù)目標(biāo)對應(yīng)的生態(tài)功能正常發(fā)揮，需要保留在河道內(nèi)的水量及其過程，包括不同時段生態(tài)需水量和全年生態(tài)需水量等指標(biāo)。鑒于目前小清河的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)尚不明確，本次只對基本生態(tài)需水量進(jìn)行計(jì)算。

2.2 基本生態(tài)需水量計(jì)算方法選擇

根據(jù)《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》（SL/Z 712-2014）規(guī)定的計(jì)算方法，結(jié)合岔河水文站具有長系列徑流量資料的實(shí)際情況，生態(tài)基流采用QP法；逐月基本生態(tài)需水量采用流量歷時曲線法、Tennant法、頻率曲線法。

1）QP法。該法又稱不同頻率最枯月平均值法，以節(jié)點(diǎn)長系列天然月平均流量、月平均水位或徑流量為基礎(chǔ)，用每年的最枯月排頻，選擇不同頻率下的最枯月平均流量、月平均水位或徑流量作為節(jié)點(diǎn)基本生態(tài)需水量的最小值。頻率根據(jù)河湖水資源開發(fā)利用程度、規(guī)模、來水情況等確定，宜取90%或95%，本次計(jì)算取90%。

2）流量歷時曲線法。利用歷時流量資料構(gòu)建各月流量歷時曲線，應(yīng)以90%或95%保證率對應(yīng)的流量作為基本生態(tài)需水量的最小值，本次取90%保證率。以月基本生態(tài)需水量為基礎(chǔ)，構(gòu)建不同時段（汛期和非汛期）及全年的基本生態(tài)需水量。

3）Tenant法。依據(jù)觀測資料建立的流量和河流生態(tài)狀況之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，用歷時流量資料就可以確定年內(nèi)不同時段的生態(tài)需水量。小清河屬于水資源短缺、用水緊張地區(qū)河流，根據(jù)岔河水文站的徑流特征和生態(tài)狀況，不同流量百分比對應(yīng)河道內(nèi)生態(tài)狀況選擇“中”級，枯水段（非汛期）生態(tài)需水量對應(yīng)多年平均天然徑流量的10%，豐水段（汛期）生態(tài)需水量對應(yīng)多年平均天然徑流量的30%。

4）頻率曲線法。用長系列水文資料的月平均流量、月平均水位或徑流量的歷史資料構(gòu)建各月水文頻率曲線，將90%頻率相應(yīng)的月平均流量、月平均水位或徑流量作為對應(yīng)月份的基本生態(tài)需水量，組成年內(nèi)不同時段的基本生態(tài)需水量。

2.3 岔河水文站基本生態(tài)需水量

運(yùn)用上述計(jì)算方法，經(jīng)計(jì)算分析，岔河水文站生態(tài)基流為0m3/s；流量歷時曲線法計(jì)算出的基本生態(tài)需水量為10819萬m3，其中汛期7868萬m3、非汛期2951萬m3；Tennant法計(jì)算出的基本生態(tài)需水量為12503萬m3，其中汛期10224萬m3、非汛期2279萬m3；頻率曲線法計(jì)算出的基本生態(tài)需水量為8638萬m3，其中汛期5857萬m3、非汛期 2781 萬 m3。

3 基本生態(tài)需水量滿足程度評價

將2007—2016年水文系列的實(shí)測徑流量與生態(tài)基流、不同時段（汛期和非汛期）基本生態(tài)需水量、全年基本生態(tài)需水量進(jìn)行對比，評價岔河站生態(tài)用水滿足程度。

具體方法為：如果實(shí)測平均流量大于或等于生態(tài)基流，則評判為“滿足”，否則評判為“不滿足”，用滿足生態(tài)基流的月數(shù)占總月數(shù)的百分比反應(yīng)滿足程度；同理，得到不同時段（汛期和非汛期）及全年基本生態(tài)需水量的滿足程度。經(jīng)計(jì)算，岔河水文站生態(tài)基流滿足程度均為100%；不同方法計(jì)算的汛期、非汛期、全年基本生態(tài)需水量的滿足程度均為100%。

4 結(jié)論與建議

4.1 生態(tài)基流

本次采用逐月還原徑流量資料進(jìn)行生態(tài)基流的計(jì)算，由于還原計(jì)算過程中需要扣除農(nóng)業(yè)用引黃尾水、工業(yè)生活用引黃水及地下水的排水，導(dǎo)致月徑流量為“0”，甚至出現(xiàn)負(fù)值，因此導(dǎo)致計(jì)算的生態(tài)基流為“0”。盡管生態(tài)基流為“0”，但不是斷流也不是河干，水位還可能較高，斷面平均水深大于1.5m，因此生態(tài)基流還應(yīng)考慮水位因子。

4.2 基本生態(tài)需水量的選用

不同方法計(jì)算的不同時段的基本生態(tài)需水量相差較大，全年基本生態(tài)需水量最大相差29.8%，汛期基本生態(tài)需水量最大相差42.7%，非汛期相對較小但最大相差為22.8%。在實(shí)際應(yīng)用中如何選擇是需要解決的問題。本文中頻率曲線法計(jì)算的基本生態(tài)需水量偏重于理論，不一定符合實(shí)際；Tennant法計(jì)算的基本生態(tài)需水量，主要為人工經(jīng)驗(yàn)判定，主觀因素較大；流量歷時曲線法計(jì)算的基本生態(tài)需水量采用保證率，更符合實(shí)際情況。以此，岔河站的基本生態(tài)需水量應(yīng)選用流量歷時曲線法計(jì)算的數(shù)值，即全年、汛期、非汛期的基本生態(tài)需水量分別為10819萬m3、汛期 7868萬m3、非汛期2951萬m3。

4.3 滿足程度評價

岔河水文站實(shí)測徑流量中含有農(nóng)業(yè)用引黃尾水、工業(yè)生活用引黃水及地下水的排水，非汛期流量大約為20m3/s，所以不同時段的基本生態(tài)需水量滿足程度為100%。為此，今后應(yīng)加大對《中華人民共和國水污染防治法》的宣傳與執(zhí)法力度，加強(qiáng)工業(yè)、生活污廢水的處理，實(shí)行達(dá)標(biāo)排放，以保障小清河水生態(tài)環(huán)境的良好狀態(tài)。