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河流环境流量是水资源配置与河流生态系统健康的重要基础,对于该方面的研究,国外在理论和计算方法上都已经取得了一定的成果,研究方法上主要分为四种:水文学法、水力学法、栖息地法及综合法。然而国内对于环境流量的研究尚处于起步阶段。
漓江是国内外著名旅游城市--桂林的母亲河,尽管漓江流域降水丰富,但时空分布不均,使漓江存在典型的水多、水少问题,直接对河流生态系统的生物多样性与完整性构成了威胁。随着社会经济的不断发展与人民生活质量的日益提高,漓江生态环境质量的改善已经成为当前国内共同关注的话题,2005年,漓江成为我国第一条水生态系统保护与修复的试点河流。漓江环境流量的研究对漓江生态系统修复具有重要的参考价值。
本文针对漓江上游青狮潭水库建成前以及青狮潭水库为漓江补水前、后三个时段,结合青狮潭水库的运行,建立、评价了与生态相关的33个水文变化指标,并在此基础上运用范围变化法(Range of Variability.Approach,RVA)得出了相应于33个指标的环境流量适宜范围。结果表明:
(1)青狮潭水库的建成,使枯水期(9月至次年2月)9月和10月的月平均流量有所减少;汛期(3~8月)除4月的流量增加外,其它几个月均为减少。自1987年青狮潭水库为漓江进行补水后,3月、7月、9月、10月、11月及12月的月平均流量与建库前较为接近,即青狮潭水库补水工程对漓江补水后,对由于修建该水库而引起的漓江上游水情变化有一定的补偿作用。补水后的各水文指标相对于补水前的变化,从整体改变度来看,改变度为低度;从单个指标来看,2月平均流量、基流以及低流量脉冲次数等11个水文指标,改变度为中等,其它22个指标的改变度为低。水文情态的变化会改变栖息地的分布,从而影响水生生物群落的组织和结构。
(2)通过对漓江上游在青狮潭水库建库前、后水情变化的全面分析,推导出接近于建库前(即未受影响条件下)的日流量系列,来计算环境流量。文中确定的环境流量为适宜环境流量范围,包括33个指标的流量范围。该环境流量范围,从水情的流量、历时、出现时间、频率及变化速率5个基本特征进行分析,使计算结果具有合理性,有利于保护河流生态系统完整性。