河流生态需水.doc

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1、论河流生态环境需水倪晋仁1,崔树彬2，李天宏1，金玲1(1.北京大学环境工程系，水沙科学教育部重点实验室；2.黄河水利委员会水资源保护研究所）摘要：回顾了生态环境需水量研究的进展，讨论了实现河流各项基本功能目标的河流生态环境用水分类、各类生态环境用水量的计算方法及其间关系。提出了河流生态环境用水量及其阈值确定的各项原则，包括功能性需求原则、分时段考虑原则、分河段考虑原则、主功能优先原则、效率最大化原则、后效最小化原则、多功能协调原则和全河段优化原则。关键词：河流；生态环境需水量；功能；阈值；原则基

2、金项目：国家重点基础研究发展规划项目(G1999043603)作者简介：倪晋仁(1962-)，男，山西山阴人。教授，主要研究方向：河流泥沙，环境科学与工程。l生态环境需水量的概念什么是生态需水量，对此目前还没有一个公认的定义。生态需水量应该是特定区域内生态系统需水量的总称，包括生物体自身的需水量和生物体赖以生存的环境需水量，生态需水量实质上就是维持生态系统生物群落和栖息环境动态稳定所需的用水量。因此，生态需水量不但与生态系统中生物群体结构有关，而且还应与气候、土壤、地质和其它环境条件有关。只有在设

3、定的生态环境标准下，生态需水量才具有明确的意义。什么是环境需水量，对此迄今也没有一个统一的认识。在美国，环境需水量系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其它具有美学价值目标的水资源需求[1]。在中国，环境需水量被看作为满足水质改善、生态和谐与环境美化目标的水资源需求[2]。环境需水量实质上就是为满足生态系统的各种基本功能健康所需的用水。只有在明确目标功能的前提下，环境需水量才能够被赋予具体的含义[3]。然而，就像离开环境讨论生态或撇开生态谈论环境一样，生态需水量与环境需水量很难隔裂开来探讨。事实上，不管

4、怎样表述，己有关于生态需水量和环境需水量的研究多数都基于“水生态”和“水环境”两方面需水的考虑。在不具备分别探讨生态需水与环境需水的条件时，如果将生态需水量与环境需水量结合考虑，则会自然地提出“生态环境需水量”的概念。广义地讲，生态环境需水可以被认为是维持全球生物地理生态系统水分平衡所需的用水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡用水等[4]。狭义地讲，生态环境需水可以被视作为维护生态环境不再恶化并有所改善所需的水资源总量，包括为保护和恢复内陆河流下游天然植被及生态环境的用水、水土保持及水保范围之外的

5、林草植被建设用水、维持河流水沙平衡及湿地和水域等生态环境的基流、回补区域地下水的水量等方面[2，4]。广义的生态环境需水概念对研究不同尺度的水资源系统和考虑各种系统功能及其相应的物质运动较为适用，而狭义的生态环境需水概念对水资源供需矛盾突出和生态环境相对脆弱的干旱、半干旱地区以及季节性干旱的半湿润区的系统分析相对适合。面对不同的系统和不同的功能需求，生态环境需水量可以不同的形式出现。譬如，流域生态环境需水量、河流生态环境需水量、湿地生态环境需水量、河口海湾和三角洲生态环境需水量等。在这些系统中，根

6、据人们关注的具体功能又可细分为水土保持需水量，航运、娱乐、渔类、景观、输沙需水量，湿地生物体需水量、湿地环境需水量、调节气候需水量，满足咸度要求的入海流量等[5，6]。由于满足不同功能的需水并不总是能够截然分开的，因此生态环境需水量的确定既需要按照系统功能分别考虑，又需要依据各功能之间的关系进行统一计算。生态环境需水量起码应该能够保证系统基本功能运转所需的物能平衡关系，这就意味着对应于任一功能的需水量都存在一个最小（或最大）的临界值（阈值）。一旦某阈值被超越，系统的某些物质平衡关系就会遭到破坏，系

7、统的某些基本功能就会明显减弱，系统的健康就会受到损害并趋于恶化甚至衰亡。2河流水资源利用与生态环境用水河流系统与人类活动的关系非常密切，世界各国都通过不同的法律和管理手段来保证对河流系统中水资源的合理开发和利用[7，8]。在美国，拥有河流水资源管理权的46个州中就有11个州制定了明确的法规和条例，用以指导水资源的利用和河流生态环境的保护。在法国，通过1992年颁布的水法来保证水资源的统一管理和水环境保护，明确将河流最小生态需水放在了仅次于饮用水的优先地位[9]。在中国，利用工程措施调节和分配水资源

8、是满足河流各种主要功能的重要途径[10，11]。在印度和孟加拉国，多年来一直就恒河水量的合理分配进行协调。在捷克、斯洛伐克和匈牙利，关于合理利用多瑙河水资源的探索正在持续进行。在泰国和越南，围绕湄公河的分水问题也在不断地谈判。在非洲，由两个国家共有河流或湖泊的流域就有57个，因水资源利用协调不善而引发的矛盾屡见不鲜。在中东，水危机造成的冲突尤为典型。河流系统是自然界最重要的生态系统之一。河流系统具有多种功能，通常受到关注的主要有输水、输沙、泄洪、防污、景观、航运、生态等功能。在不同