黃廣勇 查 紅 王書亮
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鹽城市河流生態水位分析
黃廣勇查紅王書亮
鹽城市轄區內有灌河、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。經過50多年的治理,目前已形成了以區域骨干河道為支撐的沂南地區、廢黃河地區、渠北地區、里下河腹部及射陽河沿岸地區、沿海墾區等五大區域(12個水利分區)。
1.概念
河道生態水位是指保證一定的生態目標使河道生態系統保持其基本生態功能的最低水位。
2.計算方法
生態水位是表征保護河流基本形態和生態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水位進行分析。
最低生存水深是指保證一定的生態目標使河道生態系統保持其基本生態功能的最低水深。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更為敏感,因此,鹽城市境內骨干河道生態水深的選擇以魚類作為關鍵保護性目標。國內外研究表明適應于魚類生存水深的下限約為魚類體長的3倍,鹽城市境內河流成年魚體長在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的一種方法,斷面形態對“突變點”的選擇影響很大。河流的斷面形態通常有拋物線型、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定的濕周水位關系曲線,可通過最大曲率法或斜率法得到其“突變點”,由此可確定最小生態水位;在“突變點”不明顯時,可取60%濕周率所對應的水位作為生態水位。因鹽城市境內大部分河道濕周水位關系曲線“突變點”不明顯,故均用60%濕周率法來確定生態水位。
根據全市主要河道上布設的水文站水文資料,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水位進行分析,在此基礎上確定市域12個水利分區生態水位取用值,見表1。
從四種方法計算成果總體比較來看,最低生存水深法計算得生態水位最低,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,基本生態將受到一定影響;鹽城為農業大市,農業用水占總用水達70%,6月份農業高峰用水期常會發生階段性缺水,需利用河網槽蓄水彌補水源不足。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算成果作為生態水位,各區域生態水位宜取各斷面90%保證率年最低水位的均值作為生態水位。對無水文資料區域,根據區域河道河底高程,分析最低生存水深水位,作為區域生態水位參考。

表1 鹽城市12個水利分區生態水位計算成果表
鹽城市地處沿海,河網密布,水利工程發達,區域水資源受沿海閘壩影響顯著,故選用“生態水位”來表征保護河流(不包括入海河流河口段)基本形態和生態功能的水文要素比較合適,其內涵同于“生態基流”。
根據生態水位四種方法計算的生態水位成果,結合鹽城市用水高峰期的實際,以區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域生態水位取用值較為適宜。對無水文資料區域,根據區域河道河底高程,分析最低生存水深水位,作為區域生態水位參考。
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)