城市水生态系统在人类饮水、生活用水、农业灌水、工业用水需求和航运载水的供水中发挥着重要功能,以上突出了河道外用水情况,但是人们往往忽略了河道内水生生物对水量的需求。本研究通过文献调研,总结了国内外近十几年有关生态流量的研究进展,系统总结梳理了四种生态流量核算方法,并将核算方法划分为不同国家、国内又分为不同水体进行总结,提出了目前国内研究存在的不足以及发展趋势;较为详细具体的介绍了生境模拟法理论基础,并将此方法在小清河济南段进行实例应用,研究中首次引入了优势种和相对重要性指数确定目标鱼种的方法,可为目标鱼种的选取提供一种方法;运用MIKE21 FM水动力模拟模型结合目标鱼种生境适宜性曲线确定了小清河济南段生态流量推荐值;最后分析了生态流量满足程度并结合小清河实际情况提出管理建议。本研究主要结论如下:(1)生境模拟法是基于河道内流量增加法(IFIM)原理,根据生物对生境的选择,并将该选择定量化,进而计算生态基流的方法。生境模拟法的研究主要包含三方面内容:第一,以鱼类为基础,对研究区域进行鱼类调查,建立目标物种的生境适宜性评价标准,加深对物种、栖息地关系的理解;第二,借助MIKE 21 FM、River2D、PHABSIM等软件建立水动力数值模拟模型,模拟不同来水情况下河道(河流)内的水深、流速、水温、底质、水质等生境因子;第三,将目标物种对生境的要求定量化,通过生境可利用面积公式计算不同模拟结果下的生境可利用面积(HUA),基于流量——生境可利用面积关系曲线确定生态流量。(2)济南市水域共采集到鱼类37种,隶属于5目、12科。其中,鲤形目物种数最多为23种,占总物种数的62%,其次是鲈形目,共9种,占总物种数的24%,鲶形目3种,占比为8%,鳉形目和合鳃鱼目各采集到1种,占总物种数的5%;通过相对重要性指数计算得到优势种为鲫,春季的重要种为餐条和泥鳅;夏季的重要种为棒花鱼和泥鳅;秋季的重要种为餐条和麦穗鱼;为便于区别各个季节,同时基于文献和实测数据的局限性,春季选取泥鳅作为代表物种,夏季选取棒花鱼作为代表鱼种,秋季选取麦穗鱼作为代表鱼种。(3)以泥鳅为目标鱼种时,春季所需的生态流量为4m~3/s;以棒花鱼为目标鱼种时,夏季所需的生态流量为12m~3/s;以麦穗鱼为目标鱼种时秋季的生态基流为6m~3/s;因为没有在冬季进行采样工作,因考虑到冬季鱼类对水量的需求并不大,因此选择最小的生态流量值作为冬季所需流量的推荐值,即冬季所需生态流量为4m~3/s;此外,为保证优势种鲫的适宜生境条件,生态流量的推荐值为10m~3/s。(4)与水文学法进行对比分析来确定生境模拟法方法的合理性,并对生态流量值进行了进一步的修正,结合水文学法计算结果,本研究认为夏季时生态流量的最小值可以考虑从12m~3/s降至8m~3/s,当下泄流量为8m~3/s,棒花鱼的生境可利用面积值为20.36 m~2/m,当下泄流量为12m~3/s时,生境可利用面积为22.89 m~2/m,两者相差并不大,考虑到河道外用水等情况,可以将夏季生态流量最小值的推荐值由12m~3/s降至8m~3/s。(5)小清河黄台桥站以上的生态流量满足程度达到100%。分析其原因可能是排污、引水等人类活动加大了对径流量的影响程度,这成为影响径流量增大的决定性因素;针对小清河现状提出以下建议:首先,转变发展理念,增强生态流量保障意识,加强制度建设,完善水资源优化配置体系;其次,完善水利工程设施,提高闸坝生态调度配置能力,在闸坝处增加鱼道设施;再次,在重要断面安装流量计以及水质检测仪器,实时监控河道中水生态状况;最后,进一步完善技术标准,加强生态流量基础理论研究,结合中国河流实际情况,结合南北方河流差异,制定适合研究区域内的生态流量技术。