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user: 3. 开都河生态基流量确定 3.1. 基于改进Tennant法的开都河生态基流分析 1972~2016年大山口站年平均径流量为35.42 × 10 8 m 3 。经计算，2005年是模比系数最接近1.0的年份，确定为典型年，包含2005年4月至翌年3月。根据开都河实际用水情况，将生态需水划分为丰水期(4~9月)和枯水期(10~翌年3月)，这与Tennant法推荐的基流标准中的需水期划分完全吻合。考虑到开都河大山口至宝浪苏木段河损较为严重，将一般用水期的生态基流提高到20%的标准，鱼类产卵育幼期的生态基流保持在30%的标准，并由此计算出全年不同月份不同栖息地要求的生态基流标准值。 计算结果表3显示，枯水期(一般用水期，10月~翌年3月)的平均生态基流为15.60 m 3 /s，对应最小生态需水量为2.47 × 10 8 m 3 ；丰水期(鱼类产卵育幼期，4~9月)的平均生态基流为46.15 m 3 /s可，对应的最小生态需水量为7.30 × 10 8 m 3 ，全年生态基流为30.88 m 3 /s，对应的最小生态需水量为9.77 × 10 8 m 3 。 Table 3 Ecological base flow standard and minimum ecological water demand at Dashankou of the Kaidu Rive 月份 4 5 6 7 8 9 平均 生态基流(m 3 /s) 31.2 28.2 40.5 51.6 64.5 60.9 46.15 最小生态需水量(10 8 m 3 ) 0.81 0.76 1.05 1.38 1.73 1.58 1.22 月份 10 11 12 翌年1月 翌年2月 翌年3月 平均 生态基流(m 3 /s) 21.2 17.1 12.8 15.1 13.5 13.9 15.60 最小生态需水量(10 8 m 3 ) 0.57 0.44 0.34 0.40 0.34 0.37 0.41 表3. 开都河大山口断面生态基流标准与最小生态需水量 3.2. 基于年型划分法的开都河生态基流分析 结合表4开都河1972~2016年每年的距平百分率和丰平枯水年划分标准表2，1974、1977、1984、1986年为特枯水年，1999~2002、2010年为丰水年，其余年份为平水年至偏枯年。其中1984年的距平百分率为−20.49%，接近最低标准−20%，选取1984年中最枯月的平均径流量作为最小生态需水量。统计结果显示，1984年最枯月为2月，月平均径流量为1.08 × 10 8 m 3 ，以此作为最小生态需水量，换算成流量为3.42 m 3 /s，即为生态基流。 Table 4 Division of wet， mean， dry year from 1972-201 年份 距平百分率E(%) 年型 年份 距平百分率(%) 年型 1972 6.54 平水年 1995 −17.51 偏枯年 1973 −0.86 平水年 1996 14.80 平水年 1974 −26.04 特枯年 1997 5.25 平水年 1975 −16.63 偏枯年 1998 16.16 平水年 1976 −7.33 平水年 1999 36.83 丰水年 1977 −21.17 特枯年 2000 42.37 丰水年 1978 −15.18 偏枯年 2001 20.29 丰水年 1979 −17.66 偏枯年 2002 61.20 丰水年 1980 2.48 平水年 2003 4.60 平水年 1981 −15.93 偏枯年 2004 −1.33 平水年 1982 −5.00 平水年 2005 1.15 平水年 1983 −19.05 偏枯年 2006 13.90 平水年 1984 −20.49 特枯年 2007 7.81 平水年 表4. 1972~2016年丰、平、枯年型划分表 Continued 3.3. 基于最小月平均流量近10年平均值法的开都河生态基流分析 1972~2016开都河径流量统计表5显示，近10年每年最小月流量出现的月份不尽相同，1月份出现了4次，其次是2月和12月，最小月平均流量为45.82 m 3 /s，根据公式(2)，计算得到开都河河流最小生态需水量为14.45 × 10 8 m 3 。 Table 5 Lowest monthly flow of Kaidu River in recent 10 year 年份 最枯月份 流量(m 3 /s) 2007 11 52.9 2008 2 43.5 2009 1 55.71 2010 1 43.83 2011 2 49.50 2012 12 45.93 2013 12 50.62 2014 1 40.75 2015 2 36.78 2016 1 38.72 平均 45.82 表5. 开都河近10年每年最小月流量 3.4. 基于NGPR法的开都河生态基流分析 采用90%保证率最小月平均流量法统计表6显示，1977年是频率最接近90%的年份，该年份最小流量值出现在1月，该月平均径流量为1.14 × 10 8 m 3 ，以此作为最小生态需水量，换算成流量为3.61 m 3 /s，即为生态基流。 Table 6 Runoff frequency at Dashankou hydrological station of the Kaidu River from 1972 to 201 年份 频率(%) 年份 频率(%) 年份 频率(%) 1972 33.17 1988 70.02 2004 50.65 表6. 1972~2016年开都河大山口水文站径流频率统计 Continued 通过比较上述4种方法，发现年型划分法和NGPR法的结果较为接近，且偏小；而改进的Tennant法和最小月平均流量多年平均值法的结果偏大。河流的最小生态水量计算结果首先必须能确保河道不断流，考虑到干旱区河流向下河段下泄过程中由于河道渗流和强烈蒸发导致的水量损失(河损)较大 [ 15 ] ，如果生态水量小于河损，则河流无法维系，因此最小生态基流需要略大于河损。鉴于大山口至宝浪苏木河段2000~2016年的平均河损量为4.65 × 10 8 m 3 ，最大为2009年的9.13 × 10 8 m 3 ，为验证最小生态需水量计算结果的可行性，进一步分别对四种方法的结果与河损进行了比较，如表7。结果表明，大山口水文站按照Tennant法和最小月平均流量多年平均值法估算的最小生态需水量下泄水量在无任何引水的情况下，即使出现最大河损，也能够保证至宝浪苏木不断流，但最小月平均流量多年平均值法的结果剩余水量较多，而改进的Tennant法的计算结果可以细化到每月及旬生态基流，便于流量年内调控。采取年型划分法和NGPR法的结果下泄水量，则无法满足河道损耗。因而，本研究认为将采取改进的Tennant法的结果确定为最小生态需水量更为合理。即，枯水期(10月~次年3月)的最小生态需水量为2.47 × 10 8 m 3 ；鱼类产卵育幼的丰水期(4~9月)的最小生态需水量为7.30 × 10 8 m 3 。 Table 7 Ecological water demand and base flow from modified Tennant， annual classification， minimum monthly average flow and NGPR method 最小生态需水(10 8 m 3 ) 生态基流(m 3 /s) 河损(10 8 m 3 ) 最小生态需水–河损(10 8 m 3 ) 改进的Tennant法 丰水期7.30 枯水期2.47 全年合计9.77 丰水期46.15 枯水期15.60 平均4.65 最大9.13 5.12 年型划分法 1.08 3.42 −3.57 最小月平均流量法 14.45 45.82 9.8 NGPR法 1.14 3.614 −3.51 表7. 改进Tennant法、年型划分法、最小月平均流量法及NGPR法计算下的生态需水和生态基流