大渡河适宜生态流量评价研究

卫仁娟; 潘妮; 赵璐; 史雯雨; WEI Ren-juan; PAN Ni; ZHAO Lu; SHI Wen-yu

doi:10.12396/jsgg.2024219

节水灌溉 ›› 2025 ›› (3) : 24-29. DOI: 10.12396/jsgg.2024219

农业水土资源与生态环境

大渡河适宜生态流量评价研究

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Study on the Evaluation of Suitable Ecological flow of Dadu River

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摘要

生态流量是保障流域水生态环境可持续发展的重要指标。为科学确定大渡河的生态流量，基于大渡河泸定站1993-2022年实测日流量资料，采用Tennant法、枯水频率法、月保证率法等8种水文学法计算大渡河泸定站生态流量值，并建立基于偏差指数和满足率的综合指数评价各方法的适宜性。结果表明：①大渡河泸定站径流变化呈现不显著的增加趋势，水文情势变化较低，径流序列一致性较好；②各水文学法计算生态流量评价结果各有优劣，月保证率法和变化范围分析法（RVA法）的综合指数最高，水文节律表现较好，推荐月保证率法和RVA法作为大渡河泸定站的生态流量计算方法。③月保证率法推荐的生态流量最小值为167.1 m³/s，最大值为1 942 m³/s，均值为801.8 m³/s；RVA法推荐生态流量最小值为161.9 m³/s，最大值为1 217 m³/s，均值为549.6 m³/s。

Abstract

Ecological flow has been treated as a critical index to ensure the sustainable development of the ecological environment in the basin. In order to scientifically determine the ecological flow of the Dadu River, based on the daily runoff data of Luding hydrology station from 1993 to 2022, eight hydrological methods, including the Tennant method, Low Water Frequency method, and Monthly Guarantee Rate method, among others, were used to calculate the ecological flow of Dadu River. The applicability of different methods in Dadu River was comprehensively evaluated using composite index based on deviation index and standard attainment rate. Results showed that: ① The runoff at the Luding Station on the Dadu River exhibited a slight but statistically insignificant increasing trend. The degree of the hydrological regime was low, and the runoff series demonstrated good consistency. ② The ecological flow evaluation results of various hydrological methods were of varying quality, with the monthly assurance rate method and RVA method having the highest comprehensive index and good hydrological rhythm representation. Therefore, the monthly assurance rate method and RVA method are recommended as the ecological flow calculation methods for the Dadu River at Luding Station. ③ The recommended minimum and maximum ecological flow rates based on the monthly assurance rate method are 167.1 m³/s and 1 942 m³/s, respectively, with an average of 801.8 m³/s; the recommended minimum and maximum ecological flow rates based on the RVA method are 161.9 m³/s and 1 217 m³/s, respectively, with an average of 549.6 m³/s.

关键词

生态流量 / 水文学法 / 综合评价 / 大渡河

Key words

ecological flow / hydrology method / comprehensive evaluation / Dadu river

基金

四川省科技计划资助项目(2022NSFSC1125)

成都水生态文明建设研究重点基地项目(SST2021-2022-05)

国家自然科学基金项目(52109060)

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卫仁娟 , 潘妮 , 赵璐 , 史雯雨. 大渡河适宜生态流量评价研究[J].节水灌溉, 2025(3): 24-29 https://doi.org/10.12396/jsgg.2024219

WEI Ren-juan , PAN Ni , ZHAO Lu , SHI Wen-yu. Study on the Evaluation of Suitable Ecological flow of Dadu River[J].Water Saving Irrigation, 2025(3): 24-29 https://doi.org/10.12396/jsgg.2024219

0 引言

气候和下垫面变化是影响水文循环的2个重要因素。河流作为水文循环的重要路径，为人类及其他生物提供了赖以生存的自然环境。随着人类活动的加剧，为了充分开发和利用水资源，水库、闸坝等水利工程的修建，改变了天然河流的径流，引发了河流的生态危机，河流生态流量的研究成为近年来全球关注的热点问题之一^[1,2]。目前，国际上广泛接纳的“生态流量”的定义为“维持河道及河口的自然生态系统和维持人类生存发展所依赖的生态系统所需要的水量、时间和水质”^[1,3,4]。根据《水利部关于做好河湖生态流量确定和保障工作的指导意见》，“生态流量”指为维系河流、湖泊等水生态系统的结构和功能，需要保留在河湖内符合水质要求的流量（水量、水位）及其过程^[5]。2020年，为加强河湖生态环境保护，推进生态文明建设，四川省水利厅研究制定了《四川省第一批重点河湖生态流量保障目标（试行）》，明确了保障大渡河生态流量的主要控制断面包括泸定控制断面。2020年5月，四川省水利厅党组提出新时期四川水利高质量发展“3226”总体工作思路，聚焦生产、生活、生态“三大供水目标”，始终坚守水生态安全和水旱灾害防御“两条底线”，重点抓好坚守水生态安全红线和水旱灾害防御底线等方面的工作。“水生态”在四川水利高质量发展“3226”总体工作思路中显得尤为重要。

大渡河发源于青海省境内的果洛山南麓，为岷江最大支流，其水电开发强度大，梯级电站分布众多。为落实“空间均衡”资源配置需求，缓解都江堰岷江水源压力，四川省水利厅研究提出了引大济岷工程。引大济岷工程是修建从大渡河向岷江流域成都平原的引水工程，该工程由大渡河引水，规划年引水量约为27.07 亿m³，大渡河作为引大济岷工程取水水源，引水势必对大渡河下游河道生态流量造成一定的影响。同时，由于大渡河生物多样性丰富，流域内国家级和地方级重点保护物种、濒危物种和特有物种多，生态系统脆弱敏感^[6]。因此，在水利工程开发背景下，大渡河生态需水面临着严峻的挑战。为加强大渡河生态环境保护，推进生态文明建设，开展大渡河泸定控制断面适宜生态流量的研究十分必要，其研究成果能够为大渡河流域综合管理提供科学有效的参考依据。

1 研究区域概况

大渡河发源于青海省境内的果洛山南麓，干流全长1 062 km，是岷江的最大支流，流域面积为77 400 km²。大渡河位于青藏高原东南边缘向四川盆地西部的过渡地带，地理位置界于东经99°42′～103°48′，北纬28°15′～33°33′。按河道特征及降雨特性划分，大渡河流域河段划分一般以泸定以上为上游，泸定至铜街子为中游，铜街子以下为下游^[7]。流域全年降水主要集中在5-10月，为汛期，11-翌年4月为非汛期。

2 资料和方法

2.1 资料来源

本文采用大渡河泸定站1993-2022年实测日流量数据，该数据由四川省水文水资源勘测局提供。

2.2 资料三性审查

水文资料是统计分析的基础，其特性将直接影响分析结果，在进行分析计算之前，应对水文资料进行审查，提高数据资料的质量。数据资料的审查包括可靠性、代表性和一致性“三性”审查。

（1）可靠性。大渡河流域泸定水文站设立于1940年5月，集水面积为58 943 km²，具有长期水位、流量监测资料，且精度较高。本次采用的1993-2022年泸定水文站径流资料均经过整编、校核，径流资料具有较高的可靠性。

（2）一致性。水文数据的一致性，指数据资料前后是否在同一条件下产生。本次在一致性分析时，对泸定水文站1993-2022年径流数据进行Mann-Kendall趋势检验，经计算泸定水文站年径流统计量Z=1.36，表明近30 a泸定站年径流呈现增长趋势，以显著性水平

α

=0.05的临界值±1.96作为判断标准，该站趋势检验统计量Z值未通过0.05显著性检验，径流变化趋势不显著，径流序列一致性较好。

（3）代表性。水文数据的代表性，指样本数据的统计特性能否很好地反映总体的统计特性。样本容量越大，样本的代表性越高，一般样本容量大于等于30 a认为代表性较好，本次采用泸定水文站1993-2022年30 a的资料，认为其代表性较好。同时，绘制泸定水文站各月径流模比系数累计平均值年际变化曲线图^[8]，如图1所示，各月径流模比系数累计平均值在数值1.0附近，逐渐趋向并稳定于数值1.0，表明径流资料代表性较好。

图1 泸定站各月径流模比系数累计平均值曲线

Fig.1 Cumulative average graph of runoff modulus coefficientin Luding Station by month

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2.3 生态流量计算方法

目前，河道内生态流量计算方法众多，大致可分为水文学法、水力学法、栖息地法和整体分析法几类^[9]。水文学法主要依据历史日（或月）、年平均流量等来确定河道内生态环境需水量，其优点是仅依靠水文数据快速计算出生态流量，缺点是未考虑生物栖息地、水温、水质等因素^[9]。水文学法在我国各地应用广泛，已有研究表明水文学法在山区河流具有一定的适应性。姚航斌等^[10]采用Tennant法、流量历时曲线法、Qp法等研究适用于西南山区河流的生态流量确定方法，推荐以R2Cross法和湿周法计算结果结合Q50-Q90法、Tennant法等水文学法综合确定西南山区河流的生态流量目标；易燃等^[11]以长江宜昌段为例将分布流量法等水文学法用于生态流量的计算；李学武等^[12]采用多种水文学法对秦岭北麓典型河流的生态流量进行分析，给出了生态流量推荐值；皇甫欣予等^[13]采用年内展布法、月流量变动法等5种水文学法确定了以曹娥江上游为例的山区河流的生态流量。本文采用Tennant法、枯水频率法等8种水文学法对比确定大渡河泸定控制断面的适宜生态流量。

（1）Tennant法。Tennant法又称Montana法，是基于美国11条河流水生生物监测资料分析后提出来的一种计算方法。该法认为河流流量占多年平均流量的10%时能够维持大多数水生生物短期生存栖息的需要；河流流量占多年平均流量的30%时，可以为大多数水生生物提供良好的生存栖息条件^[9]。该法计算简单，数据易获取，因此，本文计算时分别采用汛期（5-10月）多年平均流量的30%和枯水期（11-翌年4月）多年平均流量的10%作为生态流量计算依据。

（2）枯水频率法。枯水频率法的代表性方法有7Q10法和最枯月平均流量法。其中7Q10法确定的生态流量值较小，常常低估河流生态流量需求，因此，我国一般采用近10 a最枯月平均流量或者90%保证率最枯月平均流量作为河流污水稀释功能所需的基本生态流量^[9]。本文计算时采用90%保证率最枯月平均流量法，即用历年的最枯月流量数据按照P-III型曲线进行频率计算，选择90%频率对应的流量作为生态流量。

（3）月保证率法。根据各月天然流量系列，将各月流量从大到小进行排频，作各月流量P-III型曲线，考虑到各月来水量的丰枯情况，根据丰枯情况选择保证率，一般采用丰水期取50%，平水期取75%，枯水期取90%计算其生态流量^[9]。

（4）改进月保证率法^[9]。设

Q_{i, j}

表示采用月保证率法计算的第i保证率对应的第j月流量，

Q_{i, y}

表示第i保证率对应的设计年流量，

Q_{a v, j}

表示第j月多年平均月流量，

Q_{a v, y}

表示多年平均流量。参考国际上河流生态需水量推荐值下限和上限，取5个等级：极好、非常好、好、中和最小，分别对应的流量百分比为100%、60%、40%、20%和10%。令

λ_{k}

表示第k等级推荐流量所占的百分比，

Q_{i, j, k}

表示第i保证率下第j月第k等级的河道生态需水量，则：

Q_{i, j, k} = m i n (Q_{i, j}, λ_{k} Q_{i, y})

（1）

根据上式（1）计算得到的不同保证率逐月河道生态需水量可能出现小于月平均流量10%的情况，这时需要对计算结果按照下式进行修正：

Q_{i, j, k} = Q_{a v, j} 0.1 [1 + \frac{Q_{i, j} (λ_{k} - 0.1)}{Q_{a v, y}}]

（2）

（5）年内展布法。年内展布法是基于径流的年内变化特征提出的生态流量计算方法。依据水文站长系列径流数据，分别计算各月最小流量的年均值

{Q_{m i n}}_{(i)} (i = 1 ~ 12)

、多年平均月流量

Q_{a v e}

，各月多年平均流量

q_{i}

，设

λ_{i} = \frac{Q_{m i n (i)}}{Q_{a v e}}

，则各月生态流量

Q_{e (i)} = λ_{i} q_{i}

。年内展布法的优点在于考虑了河流季节性动态水文需求^{[12, 14]}。

（6）月流量变动法。计算各月月均流量

q_{i}

和年均流量

Q_{a v e}

，并作比较，根据不同比值设定不同的生态流量，计算标准如表1所示。

表1 月流量变动法计算生态流量值标准

Tab.1 Standard for calculating ecological flow value by monthly flow change method

类型	$q_{i}$ ≤40% $Q_{a v e}$	40% $Q_{a v e}$ < $q_{i}$ ≤80% $Q_{a v e}$	$q_{i}$ >80% $Q_{a v e}$
流量	60% $q_{i}$	45% $q_{i}$	30% $q_{i}$

（7）Texas法以50%保证率下月径流量的特定百分比作为生态流量。特定百分比根据研究流域典型动植物水量需求而设定，根据本研究流域具体情况，选取特定百分比为50%对应的生态流量^[15,16]。

（8）RVA法^[15,16]。基于长序列的日流量数据，通过计算流量数据的RVA阈值计算河流生态流量。RVA阈值分别采用各个指标75%和25%保证率对应的数值，对应的生态流量

Q_{e}

计算方法为：

Q_{e} = \bar{Q_{j}} - (Q_{上} - Q_{下})

（3）

式中：

Q_{e}

为生态流量，m³/s；

\bar{Q_{j}}

为月均流量，m³/s；

Q_{上}

为RVA阈值上限，m³/s；

Q_{下}

为RVA阈值下限，m³/s。

2.4 生态流量适宜性评价方法

（1）偏差指数。偏差指数^[16]是反映生态流量与天然流量之间偏差程度的指标。偏差指数计算公式为：

F_{j} = \sqrt[]{\frac{1}{T} \sum_{i = 1}^{T} {(\frac{Q_{e j} - Q_{i j}}{Q_{i j}})}^{2}}

（4）

F = \frac{1}{12} \sum_{i = 1}^{12} F_{j}

（5）

式中：

i

为资料系列的年份；

j

为月份；

T

为资料序列的长度（

T

=30 a）；

F

为年偏差指数；

F_{j}

为月偏差指数；

Q_{i j}

为第

i

年第

j

月的流量的中位数，m³/s；

Q_{e j}

为第j月的生态流量，m³/s。适宜生态流量与天然流量偏差越大，越不合理。

（2）达标率。达标率反映天然流量能满足生态流量的日数占总日数的比值。《第一批重点河湖生态流量保障目标（试行）》中规定，采用日均流量作为达标评价的标准。满足率计算公式为：

S_{j} = \frac{D_{i j}}{D_{j}}

（6）

D_{i j} = \sum s g n (Q_{i j k} - Q_{e j}) = \{\begin{matrix} 0, Q_{i j k} - Q_{e j} < 0 \\ 1, Q_{i j k} - Q_{e j} > 0 \end{matrix}

（7）

式中：

S_{j}

为第

j

月的生态流量的达标率；

D_{i j}

为第

i

年第

j

月达标的天数；

D_{j}

为第

j

月的天数；

D_{i j k}

为第

i

年第

j

月第

k

日的实测流量，m³/s；

Q_{e j}

为第

j

月的生态流量，m³/s。

（3）综合指数。将建立的偏差指数和达标率综合为一个指标，综合反映各生态流量计算方法的适宜性。采用几何平均值法计算，计算公式为：

Z = \sqrt[]{\frac{S}{F}}

（8）

式中：

Z

为综合指数，综合指数越高表明生态流量计算方法对研究区的适宜性越好。

2.5 生态流量水文节律

水文节律指河流水情周期、季节性的长期变化规律，是河流生态系统能力、物质循环的反应^[17,18]。水文节律特征形成不同水系的水生生物种群分布，塑造河流栖息地特征。生态流量变化过程与水文节律的符合性一定程度上反应了其维持河流天然栖息地水文状态的程度。采用相关分析法分析水文节律变化，8种方法计算的生态流量变化过程与实测流量变化过程的相关程度反应生态流量水文节律变化，相关系数R越接近于1，表明相关性越好，越能满足水文节律的要求。

3 结果分析

3.1 大渡河泸定站径流年际变化特征

为明确大渡河泸定站径流年际变化规律，选用大渡河泸定水文站1993-2022年共30 a的逐日平均流量资料，采用M-K检验与线性回归法分析径流变化趋势。泸定水文站年径流序列通过M-K检验法得到统计量Z=1.36，表明近30 a泸定站年径流呈现增长趋势，以显著性水平

α

=0.05的临界值±1.96作为判断标准，该站趋势检验统计量Z值未通过0.05显著性检验，径流上升趋势不显著。线性回归法计算结果如图2所示，线性回归系数为4.19 m³/(s.a)，即径流呈现上升变化趋势，与M-K趋势检验结果一致。泸定站近30 a径流年际变化特征见表2所示。

图2 泸定站年平均流量变化过程

Fig.2 The annual average flow variation process of Luding Station

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表2 泸定站流量特征统计

Tab.2 Flow characteristic values of Luding station

多年平均流量/(m³·s^-1)	最大来水年		最小来水年		变差系数	极值比
多年平均流量/(m³·s^-1)	年份	流量/(m³·s^-1)	年份	流量/(m³·s^-1)	变差系数	极值比
902	2020	1 204	2002	581	0.16	2.07

近30年，泸定站多年平均流量为902 m³/s，其中最大值出现在2020年，流量为1 204 m³/s，最小值出现在2002年，流量为581 m³/s，变差系数Cv值为0.16，最大最小流量极值比为2.07，表明近30年径流年际变化较小。

3.2 大渡河泸定站生态流量计算结果分析

依据上述8种水文学法计算泸定控制断面生态流量，水文数据满足三性审查，长度符合计算要求，各方法计算结果见表3和图3。

表3 不同水文学法生态流量计算结果统计 (m³/s)

Tab.3 Ecological flow of different hydrology methods

方法	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月
Tennant法	90.2	90.2	90.2	90.2	270.6	270.6	270.6	270.6	270.6	270.6	90.2	90.2
枯水频率法	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4	171.4
月保证率法	186.6	167.1	182.3	297.4	710.0	1 820	1 942	1 312	1 456	905.7	405.9	233.7
改进月保证率法	140.2	140.2	140.2	140.2	140.2	223.7	244.9	140.2	174.3	140.2	140.2	140.2
年内展布法	143.6	122.7	129.7	205.2	458.0	1014	1097	758.6	817.1	628.5	307.5	192.2
月流量变动法	158.3	135.1	142.9	169.6	252.3	558.5	604.4	417.9	450.1	346.2	254.1	211.7
Texas法	129.4	111.0	117.7	186.6	413.8	910.0	971.1	656.0	727.8	559.8	277.4	171.9
RVA法	179.3	161.9	177.5	290.9	593.7	1 217	1 136	629.3	903.2	694.7	391.1	221.5

图3 不同水文学法生态流量对比

Fig.3 Comparison of ecological flow of different hydrology methods

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由图3和表3可知，除2月份生态流量外包线为枯水频率法以外，其余月份生态流量外包线均为月保证率法计算的生态流量；11-翌年4月Tennant法计算的生态流量是生态流量值的内包线，5月、8月、10月改进月保证率法计算结果是生态流量值的内包线，6月、7月和9月枯水频率法计算的生态流量是生态流量值的内包线。除枯水频率法各月生态流量值均为171.4 m³/s外，其他计算方法生态流量年内变化趋势基本一致，汛期生态流量值较大，非汛期生态流量值较小，反映了径流的年内变化水文情势。

Tennant法选取汛期（5-10月）多年平均流量30%和枯水期（11月-翌年4月）多年平均流量的10%作为生态流量，泸定断面生态流量最小值为90.20 m³/s，最大值为270.6 m³/s，均值为180.4 m³/s;枯水频率曲线法选取90%保证率最枯月平均流量作为生态流量，推荐各月生态流量值均为171.4 m³/s；月保证率法丰水期、平水期和枯水期分别取月流量系列50%、75%和90%保证率流量作为生态流量，最小值为167.1 m³/s，最大值为1 942 m³/s，均值为801.8 m³/s;改进月保证率法推荐生态流量最小值为140.2 m³/s，最大值为244.9 m³/s，均值为158.8 m³/s；年内展布法推荐生态流量最小值为122.7 m³/s，最大值为1 097 m³/s，均值为489.5 m³/s；月流量变动法推荐生态流量最小值为135.1 m³/s，最大值为604.4 m³/s，均值为308.4 m³/s；Texas法推荐生态流量最小值为111.0 m³/s，最大值为971.1 m³/s，均值为436.0 m³/s；RVA法推荐生态流量最小值为161.9 m³/s，最大值为1 217 m³/s，均值为549.6 m³/s。

3.3 大渡河泸定站适宜生态流量评价分析

3.3.1 偏差指数分析

偏差指数反映生态流量与天然流量之间偏差程度的指标，偏差指数越大，与天然流量之间的偏差越大。经偏差指数计算分析，结果如图4所示，Tennant法的平均偏差指数为0.73，整体表现为丰水期大于枯水期的趋势，最大值0.85出现在7月份，最小值0.58出现在2月份，Tennant法是各方法中整体偏差指数均值最大的，说明该方法所得的生态流量过小，其与天然流量偏差过大，尤其是在丰水期，水生生物产卵繁殖所需的流量难以满足；月保证率法和RVA法的平均偏差指数分别为0.30和0.33，整体呈现出丰水期大于枯水期的趋势，最大偏差指数均出现在8月份，分别为0.43和0.49，整体波动范围较小，与天然流量偏差较小。年内展布法和Texas法平均偏差指数分别为0.43和0.48，偏差指数年内变化较均匀，年内展布法最大值和最小值分别为0.44和0.41，Texas法最大值和最小值分别为0.50和0.46，分别出现在12月和4月。枯水频率法、改进月保证率法和月流量变动法偏差指数年内变化趋势一致，且变化较大，以枯水频率法年内偏差指标变化最大，整体亦表现为丰水期大于枯水期的趋势，平均偏差指数分别为0.64，0.69和0.55。

图4 各方法逐月偏差指数

Fig.4 Monthly deviation index of each method

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3.3.2 满足率分析

由图5可知，从日满足率来看，各种方法确定的生态流量的日满足率均较高，其中Tennant法和改进月保证率法日满足率均值最大，均达到98%以上，RVA法日满足率年均值最低，为86%。Tennant法在各月均达到90%的满足率，1、3、7、10、12月日满足率接近100%，说明采用Tennant法确定的生态流量值过小，天然流量几乎可以满足生态流量的需水，但对生态需水的保障相对较低。RVA法日满足率整体呈现枯水期大于丰水期大于平水期的趋势，4月和5月的日满足率在70％左右，其余月份均大于80%，整体波动范围较大；除年内展布法日满足率均值为93%，其余几种方法日满足率均值均在95%以上，年内变化幅度不大，其中2月份日满足率最低。

图5 各方法逐月满足率

Fig.5 Monthly satisfaction rate of each method

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3.3.3 生态流量综合评价

综上所述，从偏差指数和日满足率方面看，各个方法均有其优劣。基于上述2个指标，建立了生态流量综合评价指数，其值越高，表明该方法计算结果的适宜性越高。各个方法的综合指数计算结果如表4和图6所示。月保证率法和RVA法综合指数最高，依次为1.79和1.60，说明月保证率法和RVA法计算的生态流量对大渡河泸定站的适宜性最高，推荐这两种方法计算结果作为大渡河泸定站的适宜生态流量。

表4 各月综合指数

Tab.4 Composite index table of each month

方法	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	各月均值
Tennant法	1.25	1.25	1.29	1.15	1.24	1.07	1.09	1.14	1.10	1.16	1.08	1.17	1.16
枯水频率法	1.70	1.82	1.89	1.38	1.14	1.04	1.05	1.08	1.06	1.09	1.19	1.41	1.23
月保证率法	1.84	1.77	2.05	2.22	2.17	1.81	1.63	1.51	1.49	1.87	1.87	1.71	1.79
改进月保证率法	1.49	1.58	1.60	1.28	1.11	1.06	1.08	1.07	1.06	1.07	1.15	1.30	1.19
年内展布法	1.51	1.44	1.52	1.52	1.47	1.45	1.42	1.45	1.41	1.46	1.48	1.49	1.47
月流量变动法	1.61	1.54	1.62	1.38	1.22	1.20	1.22	1.23	1.21	1.22	1.35	1.58	1.33
texas法	1.43	1.36	1.44	1.44	1.41	1.39	1.37	1.39	1.37	1.41	1.41	1.41	1.40
RVA法	1.75	1.77	1.96	1.80	1.68	1.56	1.43	1.38	1.44	1.52	1.67	1.62	1.60

图6 各方法逐月综合指数

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3.4 大渡河泸定站生态流量水文节律分析

河流生态流量除应满足河道生态需水量外，还应维持生态环境栖息地所需要的年内丰枯变化的水情规律。生态流量变化过程与水文节律的符合性一定程度上反应了其维持河流天然栖息地水文状态的程度。采用相关分析法分析生态流量的水文节律，结果如表5所示。枯水频率法各月生态流量相同，全年采用一个生态流量的特征不能体现生态流量年内变化的水文节律，该法不适用于大渡河季节性变化明显的河流；剩下的除Tennant法和改进月保证率法外，其他5种方法水文节律相关系数均在0.9以上，生态流量水文节律拟合较好，年内展布法和Texas法水文节律拟合效果最好，相关系数均为1.000，最能体现大渡河流量年内变化特征；月保证率法、月流量变动法和RVA法相关系数分别为0.996、0.991和0.979，拟合效果很好。

表5 各方法计算的生态流量与多年平均流量相关性

Tab.5 Correlation coefficient between ecological flow calculatedby different methods and annual average flow

计算方法	相关系数（R）
Tennant法	0.886
枯水频率法	0
月保证率法	0.996
改进月保证率法	0.810
年内展布法	1.000
月流量变动法	0.991
texas法	1.000
RVA法	0.979

4 结论

本文利用8种水文学法计算大渡河泸定站的适宜生态流量，基于偏差指数和日满足率2个评价指标建立生态流量综合评价指数，定量评价各种生态流量计算方法的适宜性，并分析了生态流量的水文节律，得到如下结论。

（1）考虑径流一致性问题，对泸定控制断面1993-2022年径流数据进行M-K检验，泸定水文站年径流统计量Z=1.36，近30 a泸定站年径流呈现增长趋势，但未通过0.05显著性检验，径流变化趋势不显著，径流序列一致性较好，可直接运用1993-2022年的实测日流量序列分析生态流量。

（2）Tennant法的偏差指数最高，日满足率最大，所计算的生态流量过低且与天然水文节律偏差过大，综合指数最低为1.16，对大渡河泸定站的适宜性较低；月保证率法和RVA法综合指数最高，分别为1.79和1.60，水文节律相关系数较高，与天然水文节律接近。因此，推荐月保证率法和RVA法作为大渡河泸定站的生态流量计算方法。

（3）月保证率推荐的生态流量最小值为167.1 m³/s，最大值为1 942 m³/s，均值为801.8 m³/s；RVA法推荐生态流量最小值为161.9 m³/s，最大值为1 217 m³/s，均值为549.6 m³/s。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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摘要
Abstract
关键词
Key words
基金
引用本文
0 引言
1 研究区域概况
2 资料和方法
2.1 资料来源
2.2 资料三性审查
图1 泸定站各月径流模比系数累计平均值曲线
2.3 生态流量计算方法
表1 月流量变动法计算生态流量值标准
2.4 生态流量适宜性评价方法
2.5 生态流量水文节律
3 结果分析
3.1 大渡河泸定站径流年际变化特征
图2 泸定站年平均流量变化过程
表2 泸定站流量特征统计
3.2 大渡河泸定站生态流量计算结果分析
表3 不同水文学法生态流量计算结果统计 (m³/s)
图3 不同水文学法生态流量对比
3.3 大渡河泸定站适宜生态流量评价分析
3.3.1 偏差指数分析
图4 各方法逐月偏差指数
3.3.2 满足率分析
图5 各方法逐月满足率
3.3.3 生态流量综合评价
表4 各月综合指数
图6 各方法逐月综合指数
3.4 大渡河泸定站生态流量水文节律分析
表5 各方法计算的生态流量与多年平均流量相关性
4 结论
参考文献

收稿日期	接受日期	出版日期
2024-06-04	2024-11-25	2025-03-05
发布日期
2025-03-24

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基金

引用本文

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1 研究区域概况

2 资料和方法

2.1 资料来源

2.2 资料三性审查

图1 泸定站各月径流模比系数累计平均值曲线

2.3 生态流量计算方法

表1 月流量变动法计算生态流量值标准

2.4 生态流量适宜性评价方法

2.5 生态流量水文节律

3 结果分析

3.1 大渡河泸定站径流年际变化特征

图2 泸定站年平均流量变化过程

表2 泸定站流量特征统计

3.2 大渡河泸定站生态流量计算结果分析

表3 不同水文学法生态流量计算结果统计 (m³/s)

图3 不同水文学法生态流量对比

3.3 大渡河泸定站适宜生态流量评价分析

3.3.1 偏差指数分析

图4 各方法逐月偏差指数

3.3.2 满足率分析

图5 各方法逐月满足率

3.3.3 生态流量综合评价

表4 各月综合指数

图6 各方法逐月综合指数

3.4 大渡河泸定站生态流量水文节律分析

表5 各方法计算的生态流量与多年平均流量相关性

4 结论

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基金

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1 研究区域概况

2 资料和方法

2.1 资料来源

2.2 资料三性审查

图1 泸定站各月径流模比系数累计平均值曲线

2.3 生态流量计算方法

表1 月流量变动法计算生态流量值标准

2.4 生态流量适宜性评价方法

2.5 生态流量水文节律

3 结果分析

3.1 大渡河泸定站径流年际变化特征

图2 泸定站年平均流量变化过程

表2 泸定站流量特征统计

3.2 大渡河泸定站生态流量计算结果分析

表3 不同水文学法生态流量计算结果统计 (m³/s)

图3 不同水文学法生态流量对比

3.3 大渡河泸定站适宜生态流量评价分析

3.3.1 偏差指数分析

图4 各方法逐月偏差指数

3.3.2 满足率分析

图5 各方法逐月满足率

3.3.3 生态流量综合评价

表4 各月综合指数

图6 各方法逐月综合指数

3.4 大渡河泸定站生态流量水文节律分析

表5 各方法计算的生态流量与多年平均流量相关性

4 结 论

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