基流
基流,即“基本径流”,它是河道中能常年存在的那部分径流。枯季河流所能维持的最小水流,由于枯水季节流域降水补给已终止或甚少,因此基流主要是由地下水补给。基流大小与流域面积和自然地理条件有关,它是水资源评价中一个很重要的特征值。1
基本信息
- 中文名
基流
- 外文名
Base stream
- 别称
底水
- 应用学科
环境工程
- 适用领域范围
环境生态
- 研究领域
水文学领域
基本内容
对基流的研究一直是水文学领域内争论的热点之一。虽然近些年来,国内外众多的专家学者作了大量的工作,并得到一定的进展和突破。但是,水文研究的学术界内对基流的定义还未统一,导致了基流分割方法的多样性。国内研究中基流多指流量中径流成份较为稳定的那部分,即为河川的基本流量。采用的方法一般是斜线分割法。即取历年最枯流量的平均值对流量序列进行分割。国外的基流是指除地面径流以外的径流量,与我国所称的基流有所区别。
释义
基流是在流量过程线分析中划分出的,以过程线底部表示的,基本上稳定的水流流量,又称底水。它是河道中能常年存在的那部分径流,实际上也就是地下径流。基流分割方法很多,但一般还难以作出精确定量。通常用斜线把一次潜水流量过程线分割成直接径流和基流两部分。2
确定原则
确定生态基流应遵循以下原则:
(1) 应针对目标河段实际水资源量、年径流过程、水资源开发程度以及水质现状,采用多种方法计算生态基流,并通过综合分析选择符合流域实际的计算结果作为生态基流。
(2) 对于我国南方河流,生态基流应不小于90%保证率最枯月平均流量和多年平均天然径流量10%两者之间的大值,也可采用Tennant法取多年平均天然径流量的20%~30%或以上。对于北方河流。生态基流应按非汛期和汛期两个水期分别确定,一般情况下,非汛期生态基流应不低于多年平均天然径流量的20%~30%。
(3) 对于湖泊,应提出维持湖泊生态系统的最低水位要求。
生态基流计算方法
生态基流的计算方法主要有水文学法、水力学法、生境模拟法和整体分析法等。应根据工程对河流水文情势的影响情况和生态目标的需水特点,考虑满足生态需水的共性要求和实际数据获取的难易程度,合理选取计算方法。
水文学法
水文学法以历史流量为基础,根据简单的水文指标确定河道内生态需水。水文学法简单易行,但要求拥有长序列水文资料(一般应为30年及以上),常用于无特定生态需水目标的水域生态需水量的计算。常用的代表方法有Tennant法、最枯时段平均流量法等。
水力学法
水力学法主要有基于水力学参数提出的湿周法和R2-Cross法。其特点是通过研究河宽、水深、断面面积、流速、湿周等与栖息地质量的关系来估算河道内流量的最小值.确定能够提供特定对象生境保护要求的生态流量,并评价低于某一流量时可能发生的生境面积和功能损失。在计算特定区域生态需水,且生境保护与水域条件有明显相关关系时,推荐采用水力学法进行计算分析。
生境模拟法
生境模拟法主要采用生态学和生理学方法,对特定生态保护目标的需水规律和特点进行分析,分析区域现存或者期望的典型、代表及保护物种与群落对水量需求规律和配置的要求,研究水量配置与生态系统发育和平衡的效应。代表性方法有河道内流量增加法(IFIM)和生态、生理需水观测法等。其中IFIM法是根据现场观测数据,采用PHAB-SIM模型模拟流速变化与栖息地类型的关系,通过水力学数据和生物学信息的结合,决定适合于一定流量的主要水生生物及栖息地,并由此作为确定生态水量的途径。
整体分析法
整体分析法是以流域为单元,全面分析河流生态需水的方法。它包括南非的建筑堆块法(BBM)、澳大利亚的整体法(Holistic Method)等。3