禹城市生态基流及敏感生态需水分析

郅遨宇 ，仕玉治 ，宋 艳

（1.禹城市水利局，山东 禹城 251200；2.山东省水利科学研究院，山东 济南 250014；3.济南大学，山东 济南 250000）

河流生态基流[1-3]是指维持河流基本形态和基本生态功能，保证水生态系统基本功能正常运转的最小流量，一般有汛期和非汛期之分。生态基流不足，通常会造成河流纳污能力和稀释自净能力降低、地下水位下降、水土流失、水生生物栖息地环境恶化等一系列生态环境问题。因此，生态基流对于维持河流生态系统生态平衡、保持流域的整体性和连续性等特征具有重要的意义。

河湖生态保护与修复的核心之一是维护和保障河湖生态用水需求[4]。根据主要河湖水生态系统保护存在的主要问题，确定河湖生态需水量，根据禹城市水资源条件和水生态特点，合理调配水资源，对保障禹城市生态用水需求具有重要意义。

1 生态基流计算范围与控制断面

1.1 计算范围

根据《山东省水资源保护规划技术大纲》要求，结合禹城市水功能区划和湿地规划等相关成果，综合确定重点对徒骇河、赵牛新河、老赵牛河以及徒骇河湿地、鳌龙湿地公园、泺清河人工湿地进行生态基流及敏感生态需水计算。

1.2 控制断面

根据禹城市气候和水文特点，每个计算单元可选择一个或多个断面，作为生态基流及敏感生态需水控制断面。控制断面选取依据下述原则：1）主要河流的重要控制断面；2）重要大中型水利枢纽的控制断面；3）重要水生生物栖息地及湿地等敏感水域控制断面。

为便于监控，所选择的控制断面应尽可能与水文测站或者闸坝控制断面一致。鉴于此，本次规划范围内徒骇河、赵牛新河、老赵牛河控制断面分别选取南营闸、瓦王闸及千户屯闸，徒骇河湿地、鳌龙湿地公园、泺清河人工湿以其补水入口为控制断面。

2 生态需水计算

常用的河流生态基流计算方法有水文学法、水力学法、生境模拟法和综合法等几种。本此规划采用水文学法中Tennant法计算河流生态基流需水量。Tennant法确定的河道内最小生态流量是以测站的年平均天然流量百分率表示，并根据鱼类等的生长条件，分4～9月与10月至来年3月两个时段设定不同标准。

对于湿地生态需水计算，考虑湿地类型多样、分布较为分散的特点，采用生态学方法进行湿地生态需水计算较为适宜。

2.1 徒骇河流域禹城段生态基流量

参照Tennant法，将徒骇河来水时段划分为汛期和非汛期。推荐适宜生态基流量汛期按时段内平均流量的30%确定，非汛期按时段内平均流量的15%确定。根据这一计算标准及选取的水文系列采用宫家闸水文站实测径流资料，计算得出南营闸断面流量，徒骇河禹城河段生态需水流量汛期为3.74m3/s，非汛期为1.87m3/s，对应的水量分别为3975万m3和3910万m3，年生态需水总量为7885万m3。

2.2 赵牛新河生态基流量

参照Tennant法，将赵牛新河来水时段划分为汛期和非汛期。推荐适宜生态基流量汛期按时段内平均流量的30%确定，非汛期按时段内平均流量的15%确定。根据这一计算标准及选取的水文系列前油坊实测径流资料，计算得到瓦王闸断面流量，赵牛新河河段生态需水流量汛期为0.54m3/s，非汛期为0.27m3/s，对应的水量分别为574万m3和565万m3，年生态需水总量为1139 万 m3。

2.3 老赵牛河生态基流量

参照Tennant法，将老赵牛河来水时段划分为汛期和非汛期。推荐适宜生态基流量汛期按时段内平均流量的30%确定，非汛期按时段内平均流量的15%确定。根据这一计算标准及选取的水文系列藏庄闸实测径流资料，计算得到千户屯闸断面流量，老赵牛河河段生态需水流量汛期为0.19m3/s，非汛期为0.09m3/s，对应的水量分别为202万m3和188万m3，年生态需水总量为390 万 m3。

2.4 人工湿地生态需水量

禹城市人工湿地包括徒骇河国家湿地公园、鳌龙省级湿地公园、泺清河市级湿地公园。经计算，人工湿地生态总需水量区间为189.9万m3，其中，徒骇河国家湿地公园适宜生态需水量63.3万m3，鳌龙省级湿地公园10万m3，泺清河市级湿地公园116.6万m3。

3 生态用水配置

3.1 徒骇河禹城段生态用水配置

根据现状生态需水满足程度评估结果，目前徒骇河流域上游来水量可以保障禹城河段生态用水。徒骇河流域禹城段生态用水主要由省行政主管部门统筹管理，维持徒骇河流域下游生态基流。鉴于徒骇河流域的特殊情况，本次规划只计算相关生态需水量，不再提出具体的用水配置方案。

3.2 赵牛新河、老赵牛河生态用水配置

赵牛新河、老赵牛河属于徒骇河上游支流，赵牛新河主要依靠天然径流量补水，老赵牛河流域汇水面相对较小，天然河道径流量较小，主要补水方案为引黄水补水。禹城市年引黄水指标为8519万m3，老赵牛河年生态需水总量为390万m3。因此，借助于引黄水补水是可行的。根据禹城市水网建设现状及规划，黄河水经潘庄干渠由瓦王闸引水入施女河，再汇入老赵牛河。

3.3 重要湿地生态用水配置

禹城市境内重要湿地生态用水主要来源于两部分，一部分为污水处理厂处理后的外排水，另一部分为河道上游污水。在以上两种水源不能保障湿地生态用水的情况下，可考虑调引黄河水或者徒骇河水补给生态用水。徒骇河国家湿地公园补水工程线路为：污水处理厂中水经湿地净化后人徒骇河国家湿地公园，徒骇河上游河道径流补给生态用水；鳌龙省级湿地公园补水工程线路为：可由老赵牛河下游控制闸，壅高水位补给湿地生态用水，可将施女河水引入鳌龙省级湿地公园；泺清河市级湿地公园补水工程线路为：可由徒骇河与洛北干渠交汇处下游控制闸，壅高徒骇河水补给湿地生态用水，可将赵牛河水或者黄河水引入泺清河湿地；施女湖湿地补水工程线路为：黄河水经潘庄引黄干渠由瓦王闸引水入施女河；赵牛河湿地补水工程线路为：黄河水经潘庄引黄干渠由瓦王闸引水入施女河。

其中通过污水处理厂处理后的中水补给湿地生态用水的方案，一般情况下污水处理厂来水量较大，且来水量、水质相对较为稳定，如禹城市第一污水处理厂及禹城东郊城建污水处理有限公司污水处理厂。上游污水经河道进入湿地进行净化补水。