沙颍河是淮河最大的支流,在流域生态环境保护和当地经济社会发展中发挥着重要的作用。然而,沙颍河众多闸坝改变了天然水文情势,部分河段生态流量保障不足,引发了一系列水生态与水环境问题。从可持续发展的角度来看,非常有必要预留充足的生态流量以维持河流生态系统的正常功能。但如何确定河流的生态流量,如何有效保障河流生态流量,如何应对变化条件下生态流量保障等问题仍然需要进一步研究。因此,在沙颍河流域开展生态流量及保障优化方案研究对保护河流生态系统健康至关重要。本文在详细比较了河流生态流量常用的计算方法的基础上,评估了沙颍河流域典型河段的生态流量,并引入不确定性优化方法建立生态补水区间多目标规划模型,提出了研究河段生态流量保障优化配置方案。主要研究内容如下:(1)河流生态流量计算方法分析。在大量阅读国内外河流生态流量相关文献的基础上,简述河流生态流量发展历程。详细介绍了河流生态流量常用的计算方法,分析它们的数据要求、优缺点和适用范围,并对不同类型的方法进行对比分析,初步得出了适宜沙颍河生态流量计算的方法。(2)沙颍河典型河段生态流量研究。以沙颍河界首到阜阳段为研究区域,分别采用改进的Tennant法和7Q10法计算了河流最小生态流量和自净生态流量,并采用湿周法提供水力学依据,确定计算结果的合理性。同时以鲤科鱼类为目标物种,采用River2D作为模型载体,构建了岳湾河段的二维栖息地模型,模拟得到10种流量下研究河段的适宜息地面积,分析建立的栖息地与流量之间的关系曲线得出了鱼类产卵期所需生态流量。根据不同生态流量计算方法的结果,综合确定研究河段的生态流量过程。研究结果表明:研究河段丰平枯三个水期的最小生态流量分为14.8m~3/s、8.4m~3/s和4.8m~3/s,鱼类产卵期生态流量为33m~3/s。(3)生态流量保障优化方案研究。针对研究河段水量、水质及相关参数存在一定的不确定性,引入不确定性优化方法,将水资源系统中的不确定性参数用区间数表示,以经济、环境以及生态为最优化目标,以水量和水质为主要约束条件,建立生态补水区间多目标规划模型,采用LINGO软件编写程序对模型进行求解,得到研究河段典型枯水年生态补水优化配置方案。研究结果表明:本文生态补水优化配置方案效果较好,相比于未优化方案具有较大优势。