漢江下游“一江三河”平原河網IHA區(qū)域分布特征

摘要：在人類活動頻繁的地區(qū)，水資源開發(fā)利用過程造成的河流水文情勢改變會帶來水生態(tài)系統(tǒng)的變化。由于不同區(qū)域的河流水文情勢改變各不相同，在區(qū)域生態(tài)流量的管理中需考慮不同區(qū)域河流水文情勢變化特征，評估水文情勢改變對當?shù)厮鷳B(tài)系統(tǒng)的影響，從而實施具有區(qū)域針對性的生態(tài)流量管理措施。以漢江下游干流-漢北河-天門河-府澴河區(qū)域（“一江三河”地區(qū)）為研究區(qū)，選取漢江下游干流皇莊、沙洋、仙桃站，“三河”地區(qū)隔蒲潭、天門、應城站共6個水文站的長序列日平均流量，分別分析徑流突變情況，采用水文變化指標變動范圍法（IHA-RVA）比較區(qū)域內不同站點在徑流突變前后的水文情勢變化特征，并結合指標的生態(tài)學意義對研究區(qū)的生態(tài)流量調控提出建議。結果表明：① 漢江下游干流于1990年發(fā)生徑流突變，三河地區(qū)于2010年發(fā)生徑流突變，突變后流量減小，枯水期延長；② 研究區(qū)6個站點均存在徑流變異前后的汛期水文指標變化過大的問題，可能對水生生物，尤其是產漂浮性卵的魚類繁殖帶來不利影響，導致水產資源減少；③ 漢江下游干流的水文指標正向變化遠多于三河地區(qū)，中高度變化遠少于三河地區(qū)，三河地區(qū)更多指標偏離適宜范圍。研究成果對認識生態(tài)流量的區(qū)域性變化特征具有科學意義，可為生態(tài)流量的區(qū)域管理提供參考依據(jù)。

關 鍵 詞：水文情勢；徑流突變；空間特征；生態(tài)流量；水文變化指標；變動范圍法；漢江

中圖法分類號：P333

文獻標志碼：ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.08.012

0 引 言

“十三五”以來，中國地表水環(huán)境質量改善效果顯著，但部分流域或局部水生態(tài)退化問題成為突出短板。強調水生態(tài)系統(tǒng)整體保護、促進水生態(tài)環(huán)境質量全面改善、提高生態(tài)系統(tǒng)自我修復能力將是未來中國水生態(tài)環(huán)境保護的重點任務^［1］，科學劃定生態(tài)保護紅線、實施重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程是重要手段^［2］。近年來，中國河湖生態(tài)流量保障工作不斷加強，水生態(tài)狀況得到初步改善。但受自然稟賦條件限制、不合理開發(fā)利用以及全球氣候變化等影響，部分流域區(qū)域生活、生產和生態(tài)用水矛盾仍然突出，河湖生態(tài)流量難以保障，河流斷流、湖泊萎縮、生物多樣性受損、生態(tài)服務功能下降等問題依然嚴峻^［3-4］。因此，在水資源開發(fā)調度過程中考慮河流水文情勢變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響，為維持流域生態(tài)系統(tǒng)健康和經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)，具有重要意義。

目前，國內外針對水文情勢變化的研究已有豐富成果。Richter等提出水文變化指標（indicators of hydrological alteration，IHA）^［5］與變動范圍法（range of variation approach，RVA）^［6］，并總結出IHA指標的生態(tài)學意義，此后該方法在國內外得到廣泛應用^［7］。曾金鳳等選取江西省尋烏縣的尋烏水背水文站和定南縣的定南勝前水文站兩個國家站1980～2020年的逐日流量數(shù)據(jù)，運用生態(tài)水文指標變化范圍法以及水文改變度法綜合評價東江源區(qū)的水文情勢改變程度^［8］；董玉婷等對北洛河吳旗水文站徑流過程變化進行變化趨勢檢驗，采用水文指標變化范圍法對5組30個徑流指標及其改變度進行了評估，研究流域徑流演變情勢及其對水土保持和退耕還林等生態(tài)治理工程的響應^［9］。McManamay等利用美國7 000多個測量站的觀測數(shù)據(jù)進行包括IHA指標集在內的41個指標的計算，利用隨機森林算法建立了一個水文變化的預測模型，并應用于美國大小河流^［10］。IHA-RVA方法在生態(tài)流量的應用中多側重于評估水庫、電站等水利工程對河流水文情勢的影響、生態(tài)流量閾值確定^［11］等，但國內研究多局限于單一站點或單一河流，對于區(qū)域內多條河流或河段做IHA指標空間差異性橫向對比的研究較少?，F(xiàn)今在生態(tài)流量閾值設定及監(jiān)管考核中，缺乏對區(qū)域差異性特征的考慮，存在生態(tài)流量閾值單一化的問題，導致生態(tài)流量閾值缺乏生態(tài)意義，無法充分反映流域水文水動力、地形及氣象等特點，與河流的自然屬性及梯級開發(fā)利用情況等社會屬性銜接不緊密，與當前日益提高的精細化管理要求不匹配，也給實際管理調控帶來困難^［12-13］。因此，根據(jù)不同區(qū)域徑流變化特點合理確定生態(tài)流量目標，是生態(tài)流量管理的重要環(huán)節(jié)^［14］。本文采用IHA-RVA方法，對漢江下游“一江三河”平原河網區(qū)的6個水文站長序列日徑流量進行分區(qū)分析及對比，考慮不同河流水文、地理、社會經濟需水特點，分析不同區(qū)域水文情勢變化異同特征，以揭示人類活動給不同河流及水生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響，為區(qū)域生態(tài)流量管理提出針對性建議。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為漢江下游“一江三河”河湖水系，位于江漢平原腹地，“一江”指漢江，“三河”指與漢江中下游干流相聯(lián)系的天門河、漢北河、府澴河流域，如圖1所示。南水北調中線工程水源地丹江口水庫位于漢江中游，漢江為其提供90%以上入庫水量，漢江在全國水資源布局中有著舉足輕重的地位。天門河、漢北河水系處于漢江下游的漢北平原，區(qū)內地勢平坦，水系發(fā)育，湖泊眾多。漢北河發(fā)源于大洪山山脈東南麓京山縣孫橋鎮(zhèn)朱家沖，于天門市萬家臺折向北進入人工河道，東流沿程北岸納入皂市河（溾水）、大富水等支流，于漢川市新河鎮(zhèn)新溝閘注入漢江，汛期為5～9月^［15］。天門河發(fā)源于湖北省京山市境內的大洪山脈，至凈潭分南、中兩支流，分別流入漢川市的新河口和呂家巷。澴河發(fā)源于河南省羅山縣與湖北省大悟縣接壤的靈山，流域主要在湖北省孝感市境內，府河發(fā)源于湖北省隨州市大洪山北麓，至臥龍?zhí)杜c澴水匯合，合并后統(tǒng)稱為府澴河，府澴河于漢口諶家磯注入長江。漢江中下游長時間經受梯級電站開發(fā)影響，水文情勢發(fā)生較大變化；“三河”地區(qū)處于江漢平原，河道坡度極小，以天門站所在河段為代表的多地河道經歷人工改道、渠化工程，區(qū)域水文情勢變化復雜。

“一江三河”地區(qū)涉及荊門市、天門市、孝感市和武漢市13個縣市區(qū)，區(qū)域范圍內自然面積8 562 km²，2019年總人口762萬人，城鎮(zhèn)人口570萬人，生產總值達7 299.7億元，以全省5%的國土面積，承載了12%的人口，創(chuàng)造了18%的GDP，在湖北省經濟社會發(fā)展中戰(zhàn)略地位十分重要。由于“一江三河”地區(qū)在湖北省內乃至全國水資源布局、經濟發(fā)展、糧食安全等戰(zhàn)略中占有重要的地位，該區(qū)域水資源受到較大人類活動影響，水文情勢變化復雜，用水沖突較大，水生態(tài)系統(tǒng)面臨較大威脅。然而，“一江三河”地區(qū)也有眾多水產資源保護區(qū)及自然資源保護區(qū)，如漢江沙洋段長吻鮠瓦氏黃顙魚、漢北河瓦氏黃顙魚、漢江潛江段四大家魚、府河細鱗鲴、大富水河斑鱖、龍賽湖細鱗鲴翹嘴鲌等國家級水產種質資源保護區(qū)，天門市橄欖蟶蚌自然保護區(qū)、孝感市老鸛湖水生動植物自然保護區(qū)。因此，分析該區(qū)域水文情勢變化情況，提出區(qū)域生態(tài)流量管理建議具有重要意義。

本文在研究區(qū)內采集皇莊（1974～2020年）、沙洋（1973～2013年）、仙桃（1972～2020年）、應城（二）（1961～2020年）、天門（1997～2020年）和隔蒲潭（1987～2020年）6個水文站的長序列日徑流數(shù)據(jù)。

2 研究方法

在對長序列流量資料進行研究時，人類活動對水文情勢的影響是不可忽視的^［16］，需采用突變檢驗方法對長序列徑流資料進行檢驗，識別變異點，區(qū)分天然徑流情況和受人類活動影響后的徑流情況^［17］。由于突變檢驗方法原理不同，單個檢驗方法具有局限性，在應用中常結合多種方法以獲得更準確的識別結果，本文采用Mann-Kendall檢驗與Pettitt突變檢驗來綜合確定“一江三河”地區(qū)水文情勢突變時間^［18-20］。

2.1 Mann-Kendall法

對時間X_i（i=1，2，…，n）構造序列：

若X_i＞X_j，則S_i取1；反之，S_i取0（j=1，2，…，i）。

定義統(tǒng)計量：

按時間序列順序計算統(tǒng)計量序列，得U_F；按時間序列逆序重復上述過程，得統(tǒng)計序列U_B。如果U_F和U_B兩條曲線出現(xiàn)交點，交點對應時刻便是突變開始的時間。

2.2 Pettitt法

與Mann-Kendall法類似，Pettitt檢驗構造形如公式（1）的時間序列，但對S_i的定義不同。若X_i＞X_j，則S_i取1；若X_i=X_j，則S_i取0；若X_i＜X_j，則S_i取-1（j=1，2，…，i）。

若t₀時刻滿足：

K_t0=max|U_k|（5）

則t₀處為突變點。

若p≤0.05則認為t點為顯著變異點。

2.3 水文變化指標變動范圍法（IHA-RVA）

水文變化指標（IHA）于1997年由Richter等^［5］提出，該指標體系分為5組，一共33個，總結了各組指標對水生態(tài)的影響方式。Richter在此指標體系基礎上應用水生生態(tài)學理論提出變動范圍法（RVA）指導河流管理的目標和策略制定。由于原33個指標中的基流指數(shù)指標在后續(xù)研究中已經發(fā)展出多種定義與計算方法，本文不再保留該指標，選取剩余32個指標，見表1。

在水文指標變動范圍（RVA）的計算中，選取突變點前期水文序列25%與75%分位數(shù)^［6］作為滿足河流生態(tài)需求的適宜范圍值，以突變點后指標值落入該區(qū)間的情況評估水文情勢變化情況。本文保留變化度數(shù)值的正負性意義，對變化度的計算方法作出修改，單一指標及水文指標整體變化度計算公式如下：

式中：D為水文指標整體變化度；D_i為第i個IHA指標的水文改變度；N_0i和N_e分別為變異后各指標滿足河流生態(tài)需求條件的實際年數(shù)和預測年數(shù)；r為變異前各指標滿足河流生態(tài)需求條件的年數(shù)占總年數(shù)比；N_T為變異后總年數(shù)。

RVA計算得出的變化度含義為：變化度越接近1，表明變異后相對更多值落入變異前25%～75%范圍中，IHA分布更集中于適宜范圍；變化度越接近-1，表明變異后相對更少值落入變異前25%～75%范圍中，IHA分布脫離適宜范圍；變化度越接近0，表明變異后落入適宜范圍中的比例與變異前持平，認為水文情勢相較于變異前變化不大。本研究在常規(guī)變異程度計算方法上做出改進，對變化程度等級定義如表2所列，認為變化度值越大，水文情勢極端情況減少，生態(tài)環(huán)境條件改善；變化度值越小，水文情勢極端情況增多，對當?shù)厮鷳B(tài)系統(tǒng)造成不利影響。

3 研究結果

3.1 突變檢驗

經Mann-Kendall法和Pettitt法計算，“一江三河”地區(qū)6個站點徑流突變情況如表3所列。三河地區(qū)的天門、應城、隔蒲潭站均在2010年左右出現(xiàn)顯著突變，而漢江下游干流的皇莊、沙洋、仙桃站均在1990年左右出現(xiàn)顯著突變，兩地區(qū)突變后均呈下降趨勢。

降水、氣溫等氣候變化和土地利用、水利工程等人類活動是影響包括徑流在內的水循環(huán)要素演變的兩大驅動因素^{［14，21-24］}。研究表明^［25］，漢江中下游地區(qū)年均蒸散量在20世紀90年代末出現(xiàn)上升趨勢，年干濕指數(shù)于1989年達到峰值后出現(xiàn)下降的趨勢，2000年后進入干旱期。1980～2020年以來漢江中下游在人口持續(xù)增長的背景下城鎮(zhèn)化加劇，呈現(xiàn)土地利用率不斷提升，耕地轉化為建設用地的趨勢^［26-27］。影響漢江中下游干流水資源的主要因素包括區(qū)域內需水量、上游來水量、調水量等^［28］，其中農業(yè)需水量受降水等氣候因素影響，上游來水量受上游水庫蓄水等因素影響。三河地區(qū)整體徑流量較小，閘泵密布，徑流情勢更易受區(qū)域用水量、閘站啟閉狀態(tài)影響。綜上，漢江下游干流的徑流突變原因可能與1990年上游安康水庫蓄水和氣候變化有關，該結論與段唯鑫^［29］、郭嘉城^［30］的結論一致。三河地區(qū)徑流突變成因除氣候的干旱趨勢外，也可能與2009年漢江中下游4項治理工程中的系列閘站改造工程的啟動和區(qū)域人口增長導致的取用水量增長有關。

3.2 IHA指標空間變化

6個站點流量均在變異后出現(xiàn)整體減小趨勢，枯水期延長（圖2）。圖3顯示“三河”地區(qū)變化度普遍小于0，結合圖2可知這種變化是因為變異后月均流量值大多低于適宜范圍（25%～75%）。3月和7月漢江干流的3個站點變化度均大于0，說明人為調控后這幾個月變異后流量整體變低，但極端流量情況減少，更集中于適宜范圍?！耙唤印钡貐^(qū)6個站點的6月、8～10月變化度均小于0，說明“一江三河”地區(qū)在這3個月流量降低程度大，脫離適宜范圍。整體而言，“三河”地區(qū)的全年月平均流量極低值增多，整體變化程度大于漢江下游干流，而漢江下游干流全年整體變化程度較小，且有多個月變化度大于0，表明流量極端值更少、流量更加集中于適宜范圍。

“一江三河”地區(qū)枯水期延長勢必形成更長時間低流量、高氣溫、高光照的條件，使水華發(fā)生幾率增加，暴發(fā)范圍增大、時間延長^［31］，對區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響。與三河地區(qū)相比，漢江干流下游經梯級水庫調控在汛期有明顯的削峰效果，對漢江中下游以四大家魚為代表的產漂流性卵魚類繁殖行為產生抑制效果，可能導致魚類品種減少、生物量減少、水生生態(tài)系統(tǒng)結構發(fā)生改變、水產業(yè)經濟損失^［32］。第一組指標變化度呈現(xiàn)較明顯區(qū)域差異。同樣受人類活動取用水及氣候變化的影響，有梯級水利工程調控的漢江下游干流全年月平均流量整體仍能保持較低的變化程度，而“三河”地區(qū)的中小型河流全年月平均流量變化程度較高，體現(xiàn)出梯級水利工程對枯水期的調度效果。缺乏調控能力的“三河”地區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)的流量需求難以保證，需得到更多關注和調控措施支持。

從圖4可見，“一江三河”地區(qū)6個站點中年最高1，3，7，30，90 d累積流量等指標在變異前后的變化度基本小于0，且呈現(xiàn)中度至高度變化，說明“一江三河”地區(qū)高流量累積指標整體脫離變異前的適宜范圍，各高流量指標極端數(shù)值增多；結合圖5所示流量分布可知，高流量指標的極小值增多，導致6個站高流量累積值整體低于變異前適宜范圍。在低流量指標方面，漢江干流的皇莊站5個低流量指標變化度均小于0，而沙洋、仙桃站均大于0，說明皇莊站的低流量累積值比沙洋、仙桃站呈現(xiàn)更強的減小趨勢，極低流量程度和出現(xiàn)頻率增大，而沙洋、仙桃站極低流量極端值減少，如圖5所示?！叭印钡貐^(qū)中，天門、應城站的極低流量指標變化程度較小，而隔蒲潭站的年最低1，7，30，90 d流量累積值均發(fā)生中度變化。漢江下游干流無斷流情況，“三河”地區(qū)在變異前均有斷流情況，變異后隔蒲潭、天門站斷流情況消失，而應城站斷流天數(shù)增多。整體而言，6個站點的低流量指標變化程度小于高流量指標，漢江下游干流地區(qū)的高流量指標變化度整體小于“三河”地區(qū)，兩區(qū)域水文情勢均難以滿足當?shù)厮鷳B(tài)系統(tǒng)對高流量作用的需求；漢江下游干流地區(qū)的低流量累積指標變化度整體大于三河地區(qū)，且整體大于0，此結果也體現(xiàn)出梯級水利工程對枯水期有較好的調度效果，能更好地保障當?shù)厣a、生活、生態(tài)系統(tǒng)在低流量時期的用水需求。

由圖6可見，漢江下游干流地區(qū)最低流量出現(xiàn)時間變化度均小于0，“三河”地區(qū)最低流量出現(xiàn)時間變化度均大于0，說明“三河”地區(qū)最低流量出現(xiàn)時間呈現(xiàn)集中于適宜范圍的趨勢，漢江下游干流反之。漢江下游干流最高流量出現(xiàn)時間變化度均大于0，呈現(xiàn)集中于適宜范圍的趨勢，而“三河”地區(qū)該指標變化情況不明顯。受人類活動影響，漢江下游干流地區(qū)高流量的出現(xiàn)時間更加穩(wěn)定，洪峰出現(xiàn)時間更為集中，而最低流量出現(xiàn)時間更為離散，反映出對漢江下游干流低流量出現(xiàn)時間的管理缺失?！叭印钡貐^(qū)的最低及最高流量出現(xiàn)時間整體變化狀態(tài)較穩(wěn)定。高流量脈沖是魚類漂流性卵生產的必要條件，高流量出現(xiàn)時間的偏差可能對魚類繁殖產生負面影響，應城站所在的大富水即面臨此威脅。天門站低脈沖流量出現(xiàn)時間呈現(xiàn)分散趨勢，且有向秋季移動的趨勢，少數(shù)年份本應是豐水期的時間卻出現(xiàn)極低流量，對水生態(tài)環(huán)境有較大負面影響?？赡苁且驗樘扉T河流域廣泛分布有糧食種植區(qū)，部分年份為滿足夏季灌溉用水的需求而忽視了生態(tài)流量需求。

由圖7所示，漢江下游干流3個站點整體高脈沖持續(xù)時間、出現(xiàn)次數(shù)均顯著減少；低脈沖持續(xù)時間顯著增加，出現(xiàn)次數(shù)變化程度不明顯；各指標變化程度均為中低水平。而“三河”地區(qū)3個站點的高流量脈沖次數(shù)與持續(xù)時間大多呈現(xiàn)中高水平變化，具體呈現(xiàn)為變異后3個站點高流量持續(xù)時間年際變化變大，隔蒲潭、天門站的高流量脈沖次數(shù)年際變化變大，應城站的高流量脈沖次數(shù)急劇減少，此變化可能導致水華暴發(fā)幾率增加、魚類產卵環(huán)境惡化；天門和應城站4個指標變化度均小于0，呈脫離于變異前適宜范圍的趨勢。漢江下游干流地區(qū)高流量脈沖次數(shù)變化度均大于0，“三河”地區(qū)均小于0，體現(xiàn)出區(qū)域差異。整體而言，漢江下游干流的低流量持續(xù)時間和高流量脈沖次數(shù)變化度大于0，兩指標呈現(xiàn)更穩(wěn)定趨勢，說明漢江下游干流洪水發(fā)生頻率和枯水持續(xù)時間得到有效調控；而“三河”地區(qū)整體而言洪水頻率與持續(xù)時間、枯水頻率與持續(xù)時間極端值均增多，變異后的水文情勢偏離適宜范圍。低流量持續(xù)時間的延長可能導致洲灘、河岸帶裸露，從而影響河道底質及河岸生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

6個站點的日平均流量增加率、減小率在變異后呈現(xiàn)減小趨勢。由圖8可見，漢江干流皇莊、沙洋站流量變化率指標變化趨勢相近，而仙桃站在這3個指標中均與上游2個站點呈現(xiàn)相反的變化趨勢。應城站日平均流量增加率和減小率均呈現(xiàn)較高程度變化，這與該站點在徑流變異后斷流天數(shù)變化情況有關。皇莊、沙洋站的反轉數(shù)變化都較大，具體體現(xiàn)為流量反轉率變小。漢江中下游產漂流性卵的魚類繁殖期需要漲水、流量增加等條件^［33］，仙桃、天門、應城站面臨產漂流性卵魚類生物量減少的問題。

3.3 結果與討論

整體而言，漢江干流地區(qū)IHA指標的變化度多處于中低水平，各站點有近半數(shù)指標出現(xiàn)正向變化，變化程度要小于“三河”地區(qū)；“三河”地區(qū)低度變化總指標數(shù)與漢江干流基本持平，但中高度變化指標數(shù)遠高于漢江干流，發(fā)生正向變化的指標數(shù)遠低于漢江干流，甚至在第1、2、4、5組指標中均出現(xiàn)極端變化情況。整體變化度也反映出“三河”地區(qū)水文情勢變化程度大于漢江干流，其中調控能力最弱的位于府河的隔蒲潭站及位于大富水的應城站，變化程度明顯大于位于漢北河河網的天門站及漢江干流各站，如表4所列。數(shù)十年間一系列水利工程、人為調控措施對漢江干流及“三河”地區(qū)水文情勢造成影響，進而對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成影響。其中漢江干流經多級調控，水文情勢變化脫離適宜范圍的程度小于“三河”地區(qū)，“三河”地區(qū)的眾多中小型河流生態(tài)流量，尤其是枯水期的需求未受到足夠重視，在徑流變異后面臨水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性喪失、水生生物適宜生存條件破壞的威脅。

4 結 論

保障河湖生態(tài)流量是生態(tài)文明建設的重要一環(huán)，事關江河湖泊健康，事關高質量發(fā)展。近年來，隨著大江大河梯級水庫開發(fā)日趨完善，流域防洪減災水平、洪水資源利用效益得到提高。然而，水資源開發(fā)利用過程中的水文情勢改變對水生態(tài)造成的影響不容忽視，較小河流及平原河網地區(qū)的生態(tài)流量需要重點關注。本文應用突變檢驗方法識別徑流受人類活動干擾發(fā)生明顯變異的時間點，并參考文獻分析區(qū)域徑流變異成因，將漢江下游干流及與其相聯(lián)系的天門河、漢北河和府澴河6個水文站點的長序列日平均流量劃分為變異前后兩個時間段，對IHA-RVA方法計算結果進行對比分析后，得出以下結論：

（1）漢江下游干流于1990年發(fā)生徑流突變，“三河”地區(qū)于2010年發(fā)生徑流突變，突變后流量減小，其成因可能包括上游水庫蓄水、降水量減小、干旱程度增加、用水量增長、土地利用格局變化。突變后枯水期延長，低流量持續(xù)時間增大，可能導致洲灘裸露，對河道形態(tài)、河岸生態(tài)系統(tǒng)產生不利影響，水華暴發(fā)的風險、水環(huán)境治理壓力增大。

（2）漢江下游干流與“三河”地區(qū)的年最高流量累積值指標變化程度相近，但漢江下游干流最低流量累積值指標變化程度較三河地區(qū)明顯較小。

（3）“一江三河”地區(qū)6個站點的5個年最高流量累積值變化程度比5個最低流量累積值呈現(xiàn)更大程度的負向變化，6月、8～10月月平均流量也均呈負向變化，反映出汛期水文指標變化過大的問題，可能對水生生物，尤其是產漂流性卵的魚類繁殖產生不利影響，導致水產資源減少。

（4）1～12月月平均流量、年低流量累積值、高流量脈沖次數(shù)、最高流量出現(xiàn)時間等指標呈現(xiàn)出漢江下游干流地區(qū)變化程度明顯小于“三河”地區(qū)的情況，即變異后指標數(shù)值更集中于適宜范圍。漢江干流的水文指標正向變化遠多于“三河”地區(qū)，中高度變化遠少于“三河”地區(qū)，整體變化度數(shù)值高于“三河”地區(qū)，“三河”地區(qū)水文情勢相較于漢江干流穩(wěn)定性較低，水生態(tài)條件面臨威脅，該區(qū)域生態(tài)流量需求，尤其是枯水期生態(tài)流量需得到更多重視。

目前，漢江中下游多級水利樞紐逐漸完善，在未來的調度中應更多考慮河道內水生生物對高流量脈沖大小、頻率的需求。以“三河”地區(qū)為代表的小流量、調控能力弱、三生用水需求高的河段，應著重考慮枯水期極端低流量情況的影響，采用中水回用、改進灌溉設備等節(jié)水措施以保障生態(tài)流量。

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（編輯：謝玲嫻）

Regional characteristics of indicators of hydrological alteration in lower Hanjiang River

and Hanbei-Tianmen-Fuhuan tributary area

WU Keyi^1，2，ZHANG Xiang^1，2，LI Qianqian^1，2，YAN Shaofeng³，LI Tiansheng⁴

（1.State Key Laboratory of Water Resources Engineering and Management，Wuhan University，Wuhan 430072，China; 2.Hubei Key Laboratory of Water System Science for Sponge City Construction，Wuhan University，Wuhan 430072，China; 3.Hubei Institute of Water Resources Survey and Design，Wuhan 430064，China; 4.Hydrogeological Environmental Geological Survey Center，China Geological Survey，Tianjin 300304，China）

Abstract：In areas with frequent human activities，water resource development and utilization causes variations in river hydrological regimes，which leads to changes in the water ecosystem.Variations in river hydrological regimes differ from region to region，therefore，it is necessary to consider the characteristics of river hydrological regime changes and assess their impact on local water ecosystems in the regional management of ecological flow for proposing more region-targeted measures.Taking the Lower Hanjiang River，Hanbei River，Tianmen River，F(xiàn)uhuan River region（Lower Hanjiang River and Hanbei-Tianmen-Fuhuan tributary area）as the research area，the daily average discharge of the long series of six hydrology stations，including Huangzhuang，Shayang，and Xiantao stations in the Lower Hanjiang River，and Geputan，Tianmen and Yingcheng stations in the tributary area，were selected to analyze the abrupt change of runoff，IHA-RVA was used to compare the characteristics of hydrological regime variations before and after the abrupt change of runoff at different stations in the study area.Suggestions were put forward for ecological flow control in the study area based on the ecological significance of these indicators.The results showed that：① Runoff abrupt change in the Lower Hanjiang River occurred in 1990，and that of the tributary area occurred in 2010.After the abrupt change，discharge decreased，and the dry period was prolonged.② Excessive variation of hydrological indicators before and after the abrupt change of runoff in flood season existed in all six stations in the study area，which might adversely affect the reproduction of aquatic organisms，especially the fish that spawn floating eggs，causing the reduction of aquatic resources.③ The positive variation of the hydrological indicators of the Lower Hanjiang River was much more than that of the tributary area while the middle to high variations were much less than that of the tributary area，and more IHAs of the tributary area presented a deviation from suitable range than the Lower Hanjiang River.The results are scientifically significant for understanding regional variation characteristics of ecological flow and provide a reference for regional management of ecological flow.

Key words：hydrological regime; abrupt change of runoff; regional characteristics; ecological flow; indicators of hydrological alteration; range of variation approach; Hanjiang River