河流最小生态需水量是维持河流给定的生态环境功能不丧失,需要保留在河道内的最小水量,其主要功能是防止河道内水生生物群落因河道栖息地退化而灭绝。随着水资源开发程度不断加强,水利工程建设改变了河流水文情势。水资源开发过程中,如缺乏正确的生态价值观指导,河流生物栖境势将遭受破坏,在提高水资源利用效益的同时,如何保护河流生态环境已成为迫切需要研究的课题。现阶段人们普遍认为,为河道预留足够的流量满足生态环境的用水需求,是保护河流生态稳定的有效途径,合理估算河道生态流量十分必要,但目前广东地区小型河流的生态流量估算研究较为匮乏。本研究通过实地测量河流断面,调查大型底栖无脊椎动物和鱼类等生态因子,改进计算方法,对广东省丘陵区小河流(泗合水)和典型山区小水电站河流的生态流量进行了估算,形成主要研究结论如下:(1)根据双桥水文站1980-2010年日径流和实测断面资料,采用最小月平均流量法、改进7Q10法、NGPRP法、逐月最小生态径流法、湿周法以及R2-Cross法6种常用方法,计算泗合水的生态流量。六种方法全年采用同一个生态需水量标准,所计算的最小生态流量占多年实测平均流量的比例为:9.6%-67.1%。根据Tennant法的评价标准,最小月平均流量法、NGPRP法、逐月最小生态径流法的计算结果较为合理,非汛期栖息地可维持良好状态,汛期则能达到最小级别标准。然而,最小月平均流量法、NGPRP法、逐月最小生态径流法所估算的生态流量,汛期栖息地等级均低于非汛期,不符合生物对自然地域的适应性规律,广东河流汛期水量充足,生物繁育需求也高,非汛期河流水量少,生物越冬需求也低。根据水生生物繁育和越冬等不同生命周期的用水需求,将汛期和非汛期的实测流量独立排频,分别计算两时期的生态流量。应用NGPRP法、最小月平均流量法、逐月最小生态径流法计算泗合水的生态流量,按多年实测平均流量占比,在汛期为38%-67.4%,在非汛期为10.2%-26.1%,均大于10%,栖息地满足最小等级。同时,汛期的生态需水量均大于非汛期,汛期的栖息地等级也均优于非汛期,符合汛期水量充足生物繁育栖息地要求高,而非汛期河流水量少生物越冬栖息地要求低的规律。按季节应用最小月平均流量法、NGPRP法和逐月最小生态径流法计算广东省丘陵区小型河流泗合水的生态流量,比全年采用统一个生态流量标准更为合理。(2)山区河流因小水电开发而形成了减(脱)水河段,生态系统遭受破坏,需要下泄生态流量维持河流生态系统稳定。山区小水电站河流实测水文和水生生境资料匮乏,常用生态流量估算方法难以直接应用。实地调查广东省山区小水电站典型河段,提出将暖水性鱼类和优势类大型底栖无脊椎动物作为R2-Cross法指示物种,根据广东山区小型河流的鱼类和大型底栖无脊椎动物的生境需求,对原R2-Cross法适用于冷水性鱼类的水力参数标准进行了修正。通过流域DEM推算和查水文图册得到河流集雨面积、河道坡降和流域降雨等资料,利用河宽模型和河相系数即可将河道断面概化成规则几何断面,可免除野外实测河道断面;参照湿周法利用明渠均匀流公式确定流量与各水力参数之间的关系,以及利用降雨径流模型确定多年平均径流量,从而实现利用R2-Cross法对无资料的广东省山区河流生态流量的估算。利用修正后的水力标准和概化河道断面,按照雨季和旱季采取不同的生态流量的计算原则,应用R2-Cross法估算广东省三条典型山区小水电站河流4个典型断面的生态流量,按Tennant法划分河道栖息地等级的标准,其所对应的生态栖境在雨、旱季均能达到最小及以上等级,河流生态系统可全年保持稳定而不发生退化,同时能较好反映雨、旱季节的变化,符合广东地区的实际情况。按照R2-Cross法估算的生态流量可保证河道栖息地不退化,但仅以保护河道栖息地为目标所估算的生态流量,势将给电站带来一定的发电损失,小金河第四、五梯级按最小标准下泄生态流量约造成发电损失20%;梅子畲水电站、九连山林场电站分别按良好和极好标准下泄生态流量约造成发电损失40%和50%,发电损失偏大。广东小水电站多由民间资本承建,在目前生态流量监管条件下,如下泄生态流量对水电站发电效益造成的损失过大,要求电站业主按量开闸下泄生态流量存在一定的难度,基于此,结合小水电站的发电效益和广东地区实际天然来水情况,提出了按R2-Cross标准、鱼类下限标准和静水域生态补水标准三种优越程度不同的生态流量泄放管理策略。