疏勒河生态流量核算及应用分析

疏勒河生态流量核算及应用分析

彭昕，张昌顺，张百祖

（酒泉水文水资源勘测局，甘肃酒泉735100）

摘要：经对疏勒河流域特性、产汇流机理、水功能区划统计等流域水资源特性的分析，定量核算了疏勒河流域水资源量；依托疏勒河流域水资源开发利用现状及水生态环境现状调查进行了疏勒河水生态流量核算，核算内容包括水资源开发利用率、湿地保留率、纵向连通性、鱼类生境状况等生态指标；应用湿周法核算并与系列年内月均流量满足度的对比得出疏勒河生态流量，并对疏勒河生态水量保障思路提出了对策。关键词：祁连山生态；疏勒河；湿周法；生态指标；生态水量核算中图分类号：P333

文献标志码：B

文章编号：2095-0144（2019）05-0017-03

1疏勒河概况

疏勒河是中国西北地区河西走廊三大内陆河流之一。流域西接新疆维吾尔族自治区哈密市，东邻甘肃省嘉峪关市，南枕祁连山并与青海省毗邻，北偎马鬃山与内蒙古自治区相依（东经96°30′～97°40′，北纬40°11′～40°34′）。疏勒河全长645km，流域面积4.13万km2。昌马峡以上祁连山区属上游，长346km，集水面积1.33万km2；昌马峡至双塔水库属中游，长129km，区间流域面积1.2万km2；双塔水库至哈拉湖属下游，长270km，区间流域面积1.6万km2，古河道最终西向汇入罗布泊。疏勒河流域位于河西走廊西端，地处新疆荒漠、青藏高原和蒙古高原的过渡带，受地形、土壤、水文、气象等因素影响，植被的垂直和水平分带性十分明显，但生态环境相对脆弱。

根据《甘肃省地表水功能区划（2012-2030年）》疏勒河共有一级水功能区2个、二级水功能区4个。区域内共建立自然保护区18个，其中国家级5个、省级9个、县级4个，总面积426.3万hm2，其主要保护对象为湿地生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、野生植物资源、野生动物及栖息环境等。据《中国冰川目录》，疏勒河河源区共有冰川2444条，冰川面积1657.21km2，储水量801.31亿m3。

收稿日期：2019-05-10

2水资源特性及其现状

疏勒河流域降水水平地带分布为从南向北、自东向西减少，上游地区多年均值在200mm左右，中游地区多年均值在100～200mm，下游地区多年均值为50mm左右。

疏勒河径流的补给来源主要有降水、冰川融水和山区地下水三部分组成，降水是河流径流量的主要补给来源，河流来水量与降雨量呈正相关变化，径流过程与降雨过程基本相应，受下垫面条件影响呈阶段性迟滞，主要来水量集中于汛期；河流部分水量由冰川融水补给；河流非汛期主要为山区地下水补给。一般来说，疏勒河从源头到尾闾流经3个性质完全不同的径流区，即径流形成区、径流利用区和径流散失区。南部祁连山区为径流形成区，这里地势高寒，降水较多，气温较低，蒸发较弱，且伴有丰富的冰川积雪，有利于径流形成，于河流出山口处达到极值；祁连山山前洪积平原-中游绿洲区域发展有规模型以上灌区及城镇孕育，此区域内对径流进行高效利用和农业开发；下游零星绿洲湿地为径流失散区，径流在该区域经沿途引用、蒸发、下渗并最终消失。因此，生态流量的核算与保障对流域内生态环境的修复与可持续发展起到至关重要的作用。

经对流域内各主要河流水资源量核算，疏勒河

作者简介：彭昕（1973-）男，甘肃嘉峪关人，助理工程师，主要从事水文测验、水情报汛、区域内水资源调查评价，E-mail：308368669@qq.com。

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2019年第5期甘肃水利水电技术第55卷流域水资源总量11.34亿m3，其中与地表水不重复的地下水量0.95亿m3。多年平均地表水资源量10.31亿m3，不重复地下水资源量0.52亿m3，人均水资源量2172m3，亩均水资源量555m3。3水资源开发利用现状

疏勒河流域径流开发利用区内辖昌马、双塔、花海三大灌区，承担着玉门市、瓜州县22个乡镇、6个国营农场的供水及灌区内134.42万亩耕地的农业灌溉和甘肃矿区等单位的工业供水、辖区生态供水及水利发电等。经过多年大规模的水利建设，尤其是疏勒河综合开发项目的建成，已初步形成以蓄、引、调、排为主的骨干工程体系。目前，灌区有昌马、双塔、赤金峡3座水库，总库容4.722亿m3。4水生态环境现状调查及评价

根据水利部水利水电规划设计总院关于印发通知，针对疏勒河水资源、水生态、水环境特点及流域社会经济背景，考虑指标综合性、代表性、可行性、实用性等，筛选水资源开发利用率、纵向连通性、湿地保留率、鱼类生境状况等生态指标，构建疏勒河流域水生态评价的指标体系。

表1疏勒河水生态现状评价指标

序号指标名称准则层概要说明

评价尺度

1

水资源开发水文

流域内各类生产与生活用流域/利用程度

水及河道外生态用水的总量占区域流域内生态安全可开发利用水资源量的比例关系

2纵向连通性物理河流系统内生态元素在空河流/形态

间结构上的纵向联系

河段

3

重要湿地保

生物规划区域内重要湿地在不流域/留率

状况

同水平年的总面积与20世纪区域80的比值

年代前代表年份水体总面积4

鱼类生物损生物鱼类种数现状与历史参考河流/失指数

状况

鱼类种数的差异情况，反映流河段域开发后河流生态系统中顶级物种受损状况

5评价指标及结果

依据疏勒河流域2017年现状年用水量和水资源总量，疏勒河流域的水资源开发利用率达51%，评18·

价结果为良。表明疏勒河流域水资源开发利用程度适中，有一定的水资源承受能力。

根据河道纵向连通性评价标准，疏勒河河流纵向连通性为劣，其具体拦水建筑物数量及纵向连通性指标见表2所列。

表2甘肃省疏勒河流域河流纵向连通性评价

河流名称河流长度拦水建筑物数量纵向连通性指标/km/个（/个/100km）评价疏勒河

945192.01劣

疏勒河流域内水生生物资源丰富，据调查，流域内有祁连山裸鲤、花斑裸鲤、高背鲫等鱼类2目3科12种，其中祁连山裸鲤作为疏勒河特有野生土著鱼类，因其资源稀少、生长缓慢、肉质鲜美，且于2008疏勒河特有鱼类种质资源保护区被农村农业

年批准为甘肃省重点保护的野生鱼类品种。

部列为第四批国家级水产种质资源保护区，这是国家在河西走廊建立的第一个国家级水产种质资源保护区。保护区总面积510hm2，总长61.5km，其中：核心区面积229.5hm2，全长22.5km；实验区面积280.5hm2，全长39km。核心区保护期为4-8月。主要保护对象为祁连山裸鲤，同时兼顾保护花斑裸鲤、高背鲫、似鲶高原鳅等特有鱼类的产卵场、越冬场和索饵场。保护区的建立，对拯救濒危水生野生动物，保护水域生态平衡，推动当地渔业经济发展，保护疏勒河流域生物多样性具有十分重要的意义。

近年来，由于受新修水电工程及经济发展造成的水域污染等因素影响，疏勒河流域中的野生鱼类资源日趋减少，特别是祁连山裸鲤逐渐稀少，直接影响到该鱼类的生存和繁衍。6疏勒河生态流量核算

生态需水是指将生态系统结构、功能和生态过程维持在一定水平所需要的水量，指与一定生态保护目标对应的水生态系统所需求的水量。河道内生态需水是指用来维持河湖沼泽等地表水体自然和生态环境功能需要保留在河道内的水量。6.1生态流量核算断面

在充分考虑生态流量确定和监督管理的操作性、可靠性和疏勒河干流已有水文监测断面的基础

《水工程规划设计生态指标体系与应用指导意见》·第5期彭昕，等：疏勒河生态流量核算及应用分析第55卷

上，结合《河湖生态环境需水计算规范》、《河湖生态需水评估导则》等的要求，确定疏勒河生态流量控制断面。经分析，选取疏勒河昌马大坝断面进行生态流量计算。

6.2生态流量核算方法

湿周法评价方法是利用核算断面湿周作为栖息地质量指标，建立临界栖息地湿周-流量的关系曲线，并根据湿周流量关系图中的拐点（图1）确定河流生态流量。当拐点不明显时，以某个湿周率相对应的流量，作为疏勒河河道生态流量。湿周率是流量相应的湿周占多年平均流量对应湿周的百分比，可采用80%的湿周率。当有多个拐点时，可采用湿周率最接近80%的拐点，此生态流量为保护水生物栖息地的最小流量。

2520m/周15拐点

湿10500

2

4

6

8

流量10/(m3/s)

12

14

16

18

20

图1疏勒河生态流量核算湿周-流量关系示意图

湿周法受河道形状影响较大，多适用于河床形状稳定的宽浅矩形和抛物线型河道。疏勒河核算断面形状为三角形河道，且湿周-流量关系曲线的拐点并不明显；属于河床形状较稳定的河道，但没有稳定的湿周-流量关系曲线，且拐点随时间发生变化，因此，疏勒河生态流量使用湿周法进行核算为较理想的核算方法。6.3生态流量核算结果

经过对疏勒河昌马大坝控制断面生态流量的计算并将计算结果与系列年内月均流量满足度的对比得出：昌马大坝断面非汛期、汛期生态流量分

别为1.14m37疏勒河生态水量保障思路及对策

/s、4.54m3/s。

严格执行疏勒河一系列水量调度、水资源管理等法规制度，加强制度执行情况的检查监督。明确疏勒河生态保护与水资源合理利用的实施职责，落实政府及其相关部门的责任。

构建节水型社会，加强节约用水工作。疏勒河在农业节水方面对现有灌区进行节水改造并提高节水灌溉率；根据流域水源条件、土壤、气候等特点，结合流域高效节水灌溉模式试验推广的经验与教训，要求采用渠灌、管灌等技术；因地制宜地实施各类农艺、生物的管理措施，合理配置各项农业节水工程，加强各项节水技术的综合集成。

疏勒河流域在工业及城市节水方面积极规划改造供水管网，降低管网漏失率；大力推广使用节水器具；提高污水处理率和污水回用率；收集城市污水用于城市生态灌溉。

疏勒河流域加强规划实施目标、完善规划评估动态调整机制，措施和效果的跟踪分析、推进规划科学实施。加强疏勒河流域内灌区水资源管理信息化建设，提高计量监督、水资源监测和信息化管理水平，加强应急处置能力和水资源调控手段，监测疏勒河各主要监控断面、引水口水量和地下水位及其地下水开采量，科学评估和适时优化调整各项治理措施。参考文献：

1］河湖生态环境需水计算规范：SL/Z712-2014[S]．2］河湖生态需水评估导则：SL/Z479-201[S]．

3］清华大学.甘肃省敦煌水资源合理利用与生态保护综合

规划（2011-2020年）[R].北京：清华大学，2010．4］甘肃省地质环境监测院.甘肃省敦煌市水资源和生态监

测项目可行性研究报告[R].兰州：甘肃省地质环境监测院，2010．

5］甘肃省水利厅.甘肃省“十三五”水资源消耗总量和强度

双控行动实施方案[Z]．兰州：甘肃省水利厅,2015．6］甘肃省水利厅.甘肃省地表水功能区划（2012-2030年）

[Z].兰州：甘肃省水利厅,2011．

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