水文学方法以历史流量为基础确定河道生态需水，主要依据水文学数据，如日流量或月流量等。水文学方法的优点在于如果水文资料是正确的，就能很快得出结果，具有操作性简单的优点。对于全流域尺度上的规划或者提供最初的评价比较合适，一般作为战略性管理方法而使用，其缺点是没有明确考虑栖息地、水质和水温等因素。具体包括以下几种方法。

（1）Tennant方法。Tennant 法也称为“Montana 法”，以平均年流量的百分比作为推荐流量，在不同的月份采用的不同的百分比（见表5.1）［12］。在1964～1974年，Tennant等人对美国的11 条河流实施了详细的野外研究，这些河流分布在蒙大拿、怀俄明和内布拉斯加州，其中6 条河流在蒙大拿州，4条河流在怀俄明州，1 条河流在内布拉斯加州，研究河段长度共计315.4km，研究断面58个，共38 个流量状态。Tennant 等用观测得到的数据建立了河宽、水深和流速等栖息地参数和流量的关系，研究在不同地区、不同河流、不同断面和不同流量状态下，物理的、化学的和生物的信息对冷水和暖水渔业的影响，得出如下结论：

表5.1　Tennant法对栖息地质量和流量关系的描述

1）10%的平均流量对大多数水生生命体来说，是建议的支撑短期生存栖息地的最小瞬时流量。此时，河槽宽度、水深及流速显著地减少，水生栖息地已经退化，河流底质或湿周有近一半暴露，支流河道将严重或全部缺水。

2）对一般河流而言，河道内流量占年平均流量的60%～100%，河宽、水深及流速为水生生物提供优良的生长环境，大部分河道急流与浅滩将被淹没，只有少数卵石、沙坝露出水面，岸边滩地将成为鱼类能够游及的地带，岸边植物将有充足的水量，无脊椎动物种类繁多，数量丰富，可满足捕鱼、划船、及大游艇航行的要求。

3）河道内流量占年平均流量的30%～60%，河宽、水深及流速对鱼类觅食影响不大，可以满足捕鱼、筏船和一般旅游的要求。

4）对于大江大河，河道流量5%～10%是保持绝大多数水生物短时间生存所必需的瞬时最低流量。

Tennant法的主要限制之一是要求河流在地貌上和田纳特等研究的河流具有相似之处。该方法更适合于较大河流，通常作为在优先度不高的河段研究河流流量推荐值使用或作为其他方法的一种检验。优点是简单、易操作，在有历史资料记载的地区均可应用，在美国16 个州例行使用，在我国的应用也较为普遍。

（2）Texas法——三分段概念。Matthews 和Bao［89］在研究了得克萨斯州的河流后发现，在该地区采用Tennant方法计算的结果偏高，于是在进一步考虑季节变化因素后，提出将50%保证率下月流量的特定百分率作为最小流量，即Texas法。该法是根据各月的流量频率曲线进行计算，其中特定百分率是以研究区典型植物以及鱼类的水量需求设定的。由于Texas河流都属于暖水性河流，所以该法更适合于流量变化主要受融雪补给为主的河流。

近年来，得克萨斯州重新修改《州水资源规划》，以满足其长期、多目标的水资源要求。提出在干旱时期减少对环境水的供给，以保证社会系统对水资源的需求。这一观点形成了“三分段概念”，即3 个时段划分的观点，对应不同“时段”，河道流量满足以不同的目标：

时段1：在正常流量和高流量期间，其目标是促进和维持自然环境的长期健康。

时段2：在较干旱期间，其目标是维持最小生态流量，此时，水生物种会受到低流量的影响，但仍能短期存活。

时段3：在极度干旱期间，其目标就是保证水量。

在3 种不同的水文“分段”内制定了河道内流量的标准（见表5.2），以保证水库下游河流系统的需求以及河道外的引水。

表5.2　Texas法三个水文“时段”的生态流量标准(www.daowen.com)

注 资料来源：Texas Parks and Wildlife Department，2003。

基于3 个水文“时段”及相对应的河道内流量，充分考虑了水文变化的季节性。在所有的水文分段内，其目的是使流经河道内的流量也能满足相应的海湾和河口系统的生态需求。除了保证环境流量，还要提供足够的流量以保护下游水权。该方法在在最初的Texas 法基础上得到了发展，能够提供一种更为详尽的，基于月流量延时曲线而不是平均流量的百分比。

（3）基本流量法。依据水文统计资料，构建一个1 天、2 天、…、100 天最小值系列的年平均模型。计算1 和2、2 和3、…、99 和100 点之间的流量变化情况，基本流量定义为当考虑1 和2点、2和3 点直到99 和100点之间增加时，在所有年份有最大相对增加的流量，即将相对流量变化最大处点的流量设定为河流所需基本流量。该法能反映出年平均流量相同的季节性河流和非季节性河流在生态环境需水量上的差别，而且计算简单。

Palau［90］的研究表明，在有相同年平均流量的河流中，低流量时间短的河流比低流量时间长的河流有更高的基本流量值，进一步表明流量与生物的相关性，因为在后一类型的河流中，生物更加适应于长时间的低流量。表5.3 是从11 条河流研究中得出的推荐流量范围。该方法的优点在于容易计算，当计算小河流的基本流量时更加保守，基本流量的值一般与其他方法获得的最小生态流量值相符。该方法主要应用于西班牙。

表5.3　基本流量法推荐的流量

（4）RVA 法。RVA 方法于1997年提出［91］，采用流量大小、发生时间、频率、持续时间和变化率等5 个方面的水文特征值评估整个河流系统，包括源区、河道、河岸带、洪泛区、地下水、湿地和河口地区，其基本原则就是保持河流流量的完整性、天然季节性和变化性。

具体包括6 个基本步骤：①采用32 个水文参数确定天然状况下河流的水文特征；②基于以上参数，确定目标水体的变化范围；③根据水文参数值，给出满足河流生态要求的流量目标值，以此作为河流管理的目标，并进行实际操作；④实施生态需水，并进行监测，评价新流量模式下的生态响应；⑤同时，对32 个水文参数的实际水流状态进行监测，并将这些参数值与目标值进行比较；⑥根据生态监测和评价结果，重新设定流量管理目标和流量管理模式。RVA 法将流量与生态指标相结合，通过监测随时调整流量目标，具有可操作性。

除了具备一般水文学方法的优点外，RVA法最突出的特点是根据河流的水文资料确定具有生态意义的关键水文特征值，提供与流量有联系的生态特点的描述，并根据管理目标的需求，适时调整水文特征值的变化范围。这种方法可用于确定河流管理的年度目标，已在美国、加拿大、南非、澳大利亚等国家的30多项研究中得到应用。

（5）最小月平均实测径流量法。以河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流的基本需水量。该方法采用实测径流量作为计算依据。其计算公式为

式中：Wb 为河流基本生态需水量，亿m3；Qi min为第i年实测最小月平均流量，m3/s；n为统计年数。

该法在我国海滦河、东辽河等的研究中得到了应用［5，6］。

（6）假设法。假设以某一年水平年作为标准年，认为该年的水环境状况基本能够保持原有自然景观，满足最低水循环要求以及河口冲淤平衡和基本维持河流生态系统平衡，则将这一年的水量作为河道所需环境需水量。首先对近几年的水量情况进行统计，计算河流年平均河干天数。其次对标准年（如20世纪50年代、60年代）偏枯水年份进行统计，计算河流的平均流量。接近年平均河干天数与标准年偏枯水年份河流平均流量的乘积即为河流维持原有自然景观使其不干涸平均所需的水量。