Page 71 - 2024年第55卷第2期
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Q = QUARTILE(Q ,3) (4)
target year
3
3
式中:Q为逐日实测流量,m ?s;Q为连续 N天的最小流量,m ?s,j取值从 1到该月最大天数,N值
i j
3
3
根据鱼卵孵化时间确定;Q month 为当月连续 N天能够满足的最大流量,m ?s;Q 为年度特征流量,m ?s,
year
3
取各年度产卵期内 75%保证率的 Q month ;Q target 为目标流量,m ?s,取 75%保证率的 Q ,Q 和 Q target
year
year
计算时分别取第 3个四分位数。
④计算各河段生态流速本底值。根据各河段控制断面流速- 流量关系,以 Q target 对应的断面平均流
速作为各河段生态流速本底值。
⑤确定分区分类敏感生态流速阈值。根据各河段生态流速目标值,制作箱体图,以分区分类均值
和上、下四分位值为基准,分别确定分区分类河流敏感期生态流速阈值。
3 结果与分析
3.1 分区分类敏感期生态流量目标 根据 1956—2016年枯水期天然月径流量与实测月径流量对比,
共筛选出 127条人类活动干扰较小的河段作为分析天然水动力条件的对象,其中东北地区 20个、黄淮
海地区 23个、西南地区 27个、长江中下游地区 32个、东南地区 25个。各河段控制断面的流域规模
2
信息如表 2所示,本文选取的研究河段集水面积多在 1000~100000km 之间,而所得阈值的应用范围
也以该区间为准。
表 2 人类活动干扰较小河段规模分区统计表
东北地区 黄淮海地区 西南地区 长江中下游地区 东南地区
大站个数 9 12 14 12 11
小站个数 11 11 13 20 14
最大流域面积?km 2 25292 86048 137704 59115 54500
最小流域面积?km 2 485 2282 707 469 954
分别核算 127个准天然河段对应控制断面的敏感期生态流量目标,图 2展示了 2018年赤水站重点
保护时段的逐日平均流量及各月份特征流量 Q 的计算过程。赤水站位于长江上游一级支流赤水河
month
2
下游,所在河段属长江上游珍稀特有鱼类自然保护区范围,集水面积 16622km ,在本研究的分区分
类中属于西南地区其它山区大站。根据 2.2节的结果,赤水站所在河段主要保护物种包括达氏鲟、胭
脂鱼、圆口铜鱼等珍稀鱼类,重点保护期为 4—7月份,单次敏感期生态流量持续时间为 5d。计算过
程如图 2所示,首先根据式(1)计算连续 5天逐日平均流量的滑动最小值,进而取各月份 5日滑动最
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3
小值的最大值即为该月份特征流量 Q ,图中 2018年 4月份 Q 为 165m ?s、5月份为 167m ?s、
month month
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3
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6月份为 319m ?s、7月份 432m ?s,则按照 75%保证率要求,赤水站 2018年特征流量 Q 为 167m ?s;
year
类似地,依次计算各年份特征流量 Q ,取 75%的 Q 作为目标流量 Q target ,最终得到赤水站的目标流
year
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量为 231m ?s。为方便横向对比各断面目标流量,本文以目标流量占多年平均天然流量比值(下称流
量占比)作为评价指标,赤水站流量占比为 90%。类似地,结合 2.2节分区代表性鱼类评价结果,根
据各河段所在分区及对应种质资源保护区重点保护鱼类习性,分别计算各准天然河段敏感期生态流量
目标及流量占比,分区流量占比结果如图 3所示。
图 3展示了各分区断面敏感期流量占比集中分布情况,东北地区大站为 59%~81%、小站为 51%~
98%;黄淮海地区大站为 44%~77%、小站为 25%~51%;西南地区大站为 60%~88%、小站为 51%~
80%;长江中下游地区大站为 100%~130%、小站为 90%~120%;东南沿海地区大站为 79%~129%、
小站为 65%~121%。整体上,同一分区、同一类型河段流量占比集中度较好,除东南沿海地区外,其
余分区上、下四分位值差距在 20%~30%左右。
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