漓江环境流量研究 Li River Environmental Flows Assessment

珠江水资源保护科学研究所二 O 一三年四月

汇报人：黄宇铭

研究背景 Background

研究目标 Target

研究方法 Method

流域概况 Basin Profile

推荐的环境流量 Results

1

2

3

4

5

主要内容Outlines

创新点 Innovative Points 5

研究背景 Background

本研究是中国河流健康和环境流量项目的一个组成部分，该项目是中澳环境合作发展项目（ ACEDP ）的子项目之一。One part of China River Health and Environmental Flow Project, which is the Sub-project of ACEDP.

本研究由中澳双方共同完成，澳方专家提供技术指导，中方全程参与，负责具体的技术工作。

Guidance from the Australian expert, Chinese participant are responsible for the technical job.

研究目标 Target

提出漓江流域适宜的环境流量建议。 E-flow Recommendation.探索适用于珠江流域的环境流量评估方法。 E-flow assessment method which is suitable for Pearl

River Basin.制定水文评估的指标、标准和方法。Index, Criterion and method for the hydrology

assessment. 通过中澳双方合作研究，学习澳大利亚先进的研究

方法与技术，培养专业技术人员。Ability Building.

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一个流量过程，一个由科学过程制定，与预期河流健康等级相联系的流量过程。

维持河流生态系统功能和健康，并保证从河流中持续获得利益的一系列流量（及过程）。

因此，如何定义河流的生态价值及服务功能是环境流量评估过程中的首要任务。

什么是环境流？ What are environmental flows

研究方法Methods

国内常用的方法 Methods used in China:

1 、水文学法： Tennent 法、 P90 、近十年最枯月流量等

1. Hydrological methods: Tennent, P90, the lease month flow in recent 10 years

2 、水力学法：湿周法

2. Hydraulic methods: wetted perimeter methods


环境流量评估采用整体法，在水文学方法和水力学模拟法相互结合的基础上，通过采用水力学模型计算水深、流速和断面剪切力等参数，将河道生态、河道地形地貌、水文情势等要素联系起来，定量确定河流主要物种栖息地和生态环境所需要的流量要求。

The environmental flows assessment was based on a combination of methodologies, including hydraulic modelling. It is always preferable to include hydraulic assessment to support the hydrological analysis and ecological assumptions..


研究方法Methods


选取有代表性的河段Select Sites and Reaches

确认生态资产Identify Ecological Asset

开发概念模型Concept Model

研究步骤

明确管理目标Set MANAGERMENT TARGET

水力模型和水文分析HYDRAULIC MODEL AND HYDROLOGICAL ANANISIS

确定环境流量要求E-FLOWS RESULT


• 环境流量评估以桂江上游漓江为试点进行。• 重点研究桂林 ~ 阳朔河段。


Seasonality flow shiftPersistently very low

Persistently lower flowPersistently higher flow

Lowest monthly flowLow flow volume

Highest monthly flowHigh flow volume

IFD index score

Flow Index

Guilin

1957

1958

1959

1960

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Very large (0.0-0.2)Deviation Very small (0.8-1.0) Small (0.6-0.8) Moderate (0.4-0.6) Large (0.2-0.4)

已建水库：青狮潭 1964-68 拟建水库：漓江生态补水工程，上游支流新建三个水库，使漓江段流

量达到 60m3/s 水文情势变异小枯水期不断流，径流过程受上游水库调度影响小


强烈的季节性

月变化明显

雨季：三月 ~ 八月的高流量

枯季：九月 ~ 二月的低流量


通过文献收集，了解漓江鱼类资源状况：生物种类食性要求产卵期流量要求

Species Environment Biology Feeding Spawning Period Flow and dispersal requirements

Culter alburnus Basilewsky

Freshwater, pelagic. Inhabits rivers and floodplain lakes which are overgrown with aquatic macrophytes.1

Belonging to the Cyprinid subfamily Cultrinae, this fish grows to 44cm TL, and commonly attains lengths of 28cm1. Sexual maturity is reached at 5 years of age3. In lake environments, moves to distinct spawning grounds or beaches and spawns under windy and wavy conditions3. Eggs are pelagic3, and turbulence in lake environments is likely to be important to maintain egg buoyancy. A fisheries species.

Piscivirous4. Juveniles feed on zooplankton and zoobenthos1

Spawning takes place in the months of June and July3, or June to August (Russia)1

Turbulence (lentic) or flow (lotic) important for egg survivorship.


J F M A M J J A S O N

Cyprinus carpioCtenopharyngodon idellus

Hypophthalmichthys nobilisCarassioides acuminatus

Culter albernusMegalobrama terminalis

Ochetobius elongatusParatora zonatas

Pseudorasbora elongataSemilabeo notabilis

Sinilabeo decorusPseudocrossocheilus bamaensis

Yaoshanicus arcusXenocypris davidi

Saurogobio dabryiSarcocheilichthys sinensis sinensis

Procypris meraOnychostoma gerlachiCyprinus multitaeniataParabramis pekinensis

Acheilognathus meridianusAcheilognathus tonkinensis

Cirrhinus molitorella Mylopharyngodon piceus

Monopterus albusHemibarbus maculates

Pseudorasbora parvaSpinibarbus denticulatus

Xenocypris argenteaHemibagrus guttatus

Clarias fuscusCranoglanis bouderius

Silurus asotus Macrognathus aculeatus

Rhinogobius giurinus Zacco platypus

Glyptothorax fokiensis Pelteobagrus fulvidraco

Mastacembelus armatus Misgurnus anguillicaudatus

Carassius auratus auratus Hypophthalmichthys molitrix

Siniperca chuatsi Acrossocheilus yunnanensis

Anguilla japonica Pterocryptis cochinchinensis

Hemibarbus labeo D

目标 : 维持适宜的流量保证鱼类产卵需要

产卵场Spawning Site

河床底质调查

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

10 100 1,000

Cu

mu

lati

ve p

erce

nt

fin

er t

han

(b

y w

eig

ht)

Grain size (mm)

Spawning Site 4 (XS 108) Spawning site 6 (XS 83)

Spawning site 10 (XS 63) Between spawning sites 10 and 11 (XS 55)

漓江生态系统价值Ecological Value of Li River

珍稀鱼类 Fish 湿地 Wetland 旅游 Tourism 航运 Navigaton 城市供水 Water Supply 水力发电 Hydropower 农业灌溉 Irrigation water

与流量的关系Linkage with the flow

珍稀鱼类 fish 湿地 Wetland 旅游 Tourism 航运 Navigation 城市供水 Water Supply 水力发电 Hydropower 农业灌溉 Irrigation water

栖息地 Habitat

食物链 Food

生命循环 ( 产卵 , 迁移洄游 )Life Circle (Spawning, migration)

水质 Water Quality

珍稀鱼类 fish 湿地 Wetland 旅游 Tourism 航运 Navigation 城市供水 Water Supply 水力发电 Hydropower 农业灌溉 Irrigation water

栖息地 Habitat

食物链 Food

生命循环 ( 产卵 , 迁移洄游 )Life Circle (Spawning, migration)

水质 Water Quality

对流量的大小、时间及频率均有不同的要求

与流量的关系Linkage with the flow

环境流量目标概念模型

大型无脊椎动物

旅游业

植被

水质

地形

HECRAS

渔业

漓江模型断面示意图

桂林

阳朔

兴坪

大圩

水力模型简介

•利用漓江段水下地形数据，采用HEC 等软件建立起漓江干流段约85Km 的一维水力模型。

Hydraulic Model

推移底质的流量阈值

Threshold to mobilise bed material

流量指标– 地形地貌 EF-GEO# 目标流量组

成要素水力阈值流量指标年内频率年际频次时间

G1使悬浮物

沉积低流量

脉冲

流速 > 底质启动流速 100m3/s

每年一次 /1 日每年 3~4 月

G2防止藻类

爆发高流量

脉冲

流速 > 底质启动流速 1000m3/s

每年一次 /1 日 80% 4~7 月

G3

维持河道形状，河道底质能

推移

高流量脉冲

河床剪切力 >底质启动剪切力 2000m3/s

每年一次 /1 日 80%

4~7 月

流量指标– 鱼类 EF-Fish# 目标流量组成要

素水力阈值平均流量指标年内频率年际频

次时间

F1 保持常年低流量低流量水深 >0.2m20m3/s 连续连续所有年

份

F2维持浅水区的鱼类栖息

地低流量水深 >1.5m流速 <1 m/s 20m3/s 连续连续所有年

份

F3为大型鱼类维持足够的

水深高流量水深 >1.5m 20m3/s 连续连续所有年份

F4 促使鱼类产卵与迁移高流量脉冲

水深 >2m流速

1.1~1.8 m/s1000m3/s 10~20 日 ≥80%

4 月 ~6月

F5为大型鱼类早期孵化时以及湿地提供合适的栖

息地高流量

回水区水深>0.2m 200m3/s

连续 ≥80% 4 月 ~9月

F6维持鱼卵的浮游及向下

游迁移高流量脉冲流速 > 0.23

m/s 100m3/s连续 ≥80% 4 月 ~9

月

F7维持小型鱼类所需要的

小流速生境低流量、高

流量

水深 >0.2m流速 <0.5

m/s20m3/s

连续连续所有年份

流量指标– 植被 EF-Vegetation

# 目标流量因素水力标准流量指标年内频率

年际频次时间

V1 维持沉水植物低、高流量 > 0.2m20m3/s 持续

V2 维持自然水生植物低、高流量维持足够湿润区 TBD TBD TBD TBD

V3维持河道范围内洪泛区平面和植被岛屿的

季节性洪水

低、高流量> 0.2m TBD

＞ 1天 80％ 3~8

月

流量指标—旅游 EF-Tourism#

目标流量组成要素水力阈值年内频率年际频次时间

T1 保证通航水深

基流

流量设定为 > 60 m3/sT2 维持足够

的景观水深

基流

推荐的环境流量流量目标编号

流量组成因素年内频率年际频

率月份

需要流量大小（ m3/s)

中高低

T1 ， T2 ， F2 ， F4 ， V1 ，V2 ， WQ1 ，

WQ2

低流量持续每年 9~2 月60 60 60

G1低流量脉

冲 2 次 / 年每年 3~4 月 100 750 20

F5 ， F7 高流量持续每年 4~9 月 60 400 20

F6 高流量持续每年 5~7 月 100 100 100

F4.F6 ， V3 ，G2 ， G3

高流量脉冲

1~2天后10~20天每年 4~6 月

4~6 月2000200

2000200

1000200


创新点环境流量推荐方案不再是单一数值，而是包括了河道流量的基流大小、出现时间、持续时间、发生频率、涨落速率等各方面的“综合推荐方案”

开创性地以漓江河流河床、河岸带、水生生物、航运、水环境等生态资产识别为基础，结合漓江桂林 - 阳朔段一维水动力学模型，提出使各需水主体需水目标保证程度最大化的环境流量推荐方案。

方法优缺点及问题

序号No.

优点Advantages

缺点Disadvantages

问题Problems

建议Suggestion

1流量指标明确具体

E-flow indicators are clear and understandable

不利于管理Bring negative impacts

on management

如何保障实施？How to

guarantee the implementation

?

开展桂江环境流量调度与保障技术

研究Researches

on regulation

and security

technology of E-flow in Gui River

2

流量指标能满足多个生态环境目标的要求（鱼类、旅游、航

运等）Indicators can meet the

protect objectives’ requirements of ecological

environment in Li River. (Such as fish, tourism,

navigation. etc)

资料收集及调研工作量大，方法复杂，不利于

大范围应用和推广Massive labor forces;

Methods are complicated;

Not conducive to promotion.

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漓江环境流量研究 Li River Environmental Flows Assessment