水库影响下的河流生态需水量研究综述

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1、水库影响下的河流生态需水量研究综述郭旭阳胡凡莹孙启元吴春山申超福建师范大学环境科学与工程学院福建师范大学环境科学研宄所中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司河流上筑坝可以满足供水，防洪，灌溉，发电，航运等经济社会需求，但同时造成了河流生态系统的破环。为了平衡二者之间的矛盾，总结了国内外学者对生态需水的探索，讨论了我国水库流域生态需水的计算方法和应用，为河流的调度管理提供理论上的依据。关键词：水库;河流下游;牛.态需水;方法;基金:福建省教育厅基金(JB13029,JA15111)引言不同类型的生态系统对生态需水量的定义有所差别，但都是以满足流域生态需水量为首要原则，强调水资源、

2、生态系统和人类社会三者的和互协调。世界上大多数河流都建有水库，人们过分的追求水库建造带来的好处却忽视了其对生态的影响。水库蓄水会使周边地区气候发生变化，原来的动水变为静水后，库区水体极易富营养化;泥沙淤积在库区，加剧丫下游河道的侵蚀;水库的建造破环丫原有生物的繁殖规律，切断了洄游物种的繁殖通道，影响生物的多样性等。为了防止库区及下游河流生态系统的持续恶化，改善目前的危害现状，本文在阅读了大量有关水库生态需水的文献基础上，对生态需水的概念、计算方法和应用做一总结。1生态需水的概念及研宄进展在国外，早期对于生态需水的研宄是为满足河流的航运功能U1。在20世纪中期,由于对水资源的开发

3、利用程度提高造成了河流生态环境不断恶化，美国鱼类和野生动物保护协会率先开始了河流流量和生物之间关系的研究。这个吋候，人们已经意识到水库对于下游的影响。70年代，正值美M水库建设高峰期，很多学者倍加关注水资源与生态环境的关系，提出了很多计算河道所需流量的方法。最早关于生态需水的定义是在1993年Covich提出，认为生态需水就是保证恢复和维持生态系统健康发展所需要的水量m。国外大多数水电站在Q天社会电力需求大的时候释放更多的水，导致了下游地区动荡的干湿变化。来自科罗拉多大学的波夫教授m认为现在面临的最基本的问题是如何发挥好生态作用的同时满足河流管理的多目标要求。他还认为过去25年

4、里的生态需水围绕生态，社会，经济的目标展开。今后生态需水的发展具冇人胆性和挑战性，非常清楚的是生态需水的研宂已经转变到了水生生物保扩和生态整合方而£41。国内对于生态流量的研宂较国际迟，开始于20世纪80年代末，在进行全国水资源利用前景分析时，提出干旱区“生态用水”的概念。直到90年代冰真正成为热点问题。目前被最广泛接受的生态环境需水概念是钱正英等在2001年提出的:广义的生态环境需水是指维持全球生物地理生态系统水分平衡所需要的水量，水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需水都是生态环境用水;狭义的生态环境需水是指维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量in。本

5、文对于水库生态需水的理解是恢复和维持库区及河流下游生态系统健康所需要的水量。纵观数年来对于生态需水的研宄，可以发现研宄大多集中在水资源与生态环境关系严峻的地区。比如干旱半干旱区以及东部沿海地区。2生态需水量的计算按照研宄对象和所需资料的不同，生态需水研宄方法基本可以分为水文学方法、水力学方法、生境模拟法、和整体法。在估算水库影响下游河道生态需水时，国内外没有现成的方法可以使用。研究者根据水库河流的具体特点，在原传统方法的基础上提出更为切合实际的方法。比如应用较为广泛的生态水利学方法，生态水文响应法。2.1水文学方法这种方法以河流水文数据为基础，将历史年份中天然径流量的百分数作为

6、生态需水量的推荐值。应用比较广泛的有Termant法、7Q10法，RVA法等。这种方法所测指标少，无需现场测量，操作起来较为简单，适用于开发程度不高的河段。2.2水力学方法根据河道水力参数，如宽度、深度、流速和湿周等，确定河流所需流量，如湿周法、R2CR0SS法等。这种方法需要现场测量，数据也容易获取。由于受到河流的影响，所以适用于小型河流，河流形态较为稳定的河流，不适用于季节性河流。2.3栖息地模拟法这种方法以生物学为棊础，将水文、水化学条件与特定水生生物不同生长阶段生物学信息结合，为水生生物提供一个适宜的物理环境。国外使用较多的方法有IFIM（河道内流量增加法），国内对于这

7、种方法的应用集中于鱼类对于生态环境的需求。这种方法全面考虑了生态问题，只要河流有足够多的实测资料，就可使用。2.4整体法从河流生态系统整体出发，利用专家经验和不同学科领域关于河流天然水情、地形地貌与水生生物信息等方面的知识研宄生态环境需水量。这种方法不仅要大量的生态资料支撑，而且需要专家和公众参与评价。代表的方法有南非的BBM法，澳大利亚的整体评价法。2.5生态水文响应法此法综合考虑河流的多种生态功能，协调这些生态功能的水文需求，优先满足主耍生态服务功能以及生物群落多样性的环境水流需求。基本