关于河道外生态需水的讨论

针对河道外生态需水计算方法,在回顾近些年来国内外生态需水理论演化过程的基础上,深入探讨河道外生态需水概念及内涵,主要针对植被生态需水计算方法进行了分析和比较.最后总结了目前相关研究中存在的问题,就今后研究的方向作了展望.     

流域生态需水研究综述

生态需水研究是近年来国内外广泛关注的热点.本文从生态需水的基本概念出发,论述了国内外生态需水研究的进展,总结了河道内和河道外生态需水量的计算方法.最后,提出了目前生态需水研究尤其流域尺度下的生态需水研究中亟待解决的一些问题,并且分别从空间尺度和时间尺度展望了生态需水研究的发展趋势.     

玛纳斯河流域生态与环境需水研究初探

在总结国内外关于生态和环境需水研究的基础上,本文界定了玛纳斯河流域生态与环境需水的内涵.结合国内外生态与环境需水量的计算方法和玛纳斯河流域的实际情况,初步探讨了玛纳斯河流域生态和环境需水的研究思路、计算内容和方法,从而为定量评价玛纳斯河流域水资源的合理配置提供理论基础.     

新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究

新疆白杨河流域是干旱与极端干旱叠加型流域,水资源短缺导致生态用水被生产生活用水大量挤占。为了科学有效利用白杨河流域水资源,为该流域河流生态系统的水资源规划和优化配置提供理论依据,并且促进该流域经济社会生态协调发展,基于水文气象资料和遥感数据,采用Tennant法和面积定额法计算白杨河流域河道内河流生态需水量和河道外植被、湿地、城市生态需水量,进行新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究。结果表明:维护白杨河流域生态稳定的最低生态需水总量为15124.32万m³,其中河流生态需水5964.45万m³,植被生态需水4963.20万m³,湿地生态需水749.67万m³,城市生态需水3447万m³。白杨河流域河流生态需水主要集中在6—9月,植被生态需水主要集中在7—8月,且流域下游的生态需水量需要得到保障。     

耦合多物种生态流速的生态需水计算方法

河流生态恢复是经济可持续发展的关键,生态需水满足是河流生态系统稳定的前提.生态需水研究是目前生态学和水文学、水资源学研究的热点,国内外学者从不同角度出发提出了多种计算生态需水的方法,并基于这些方法对不同尺度研究区进行了生态需水量的研究计算.但在现有计算方法中缺乏针对多个物种流速需求耦合的研究,会对计算结果的准确性产生影响,继而影响流域水资源调控.本文针对此问题引入优势度指数建立多物种生态流速耦合模型,为生态需水的计算提供契合生态系统整体需求的解决方案.该方法不受地域因素影响,具有较广的适用性.应用于小清河流域3个典型断面——黄台桥、岔河、石村,结果显示:黄台桥断面生态需水为12.33m~3·s~(-1);岔河断面生态需水为4.40m~3·s~(-1);石村断面生态需水为14.53m~3·s~(-1).与Tennant法对比,本研究方法计算结果合理,且更能反映鱼类种群,而非单一物种对水量的实际需求.     

基于河流健康生态环境需水内涵及确定方法

针对目前河道内需水量研究没有明确统一的定义,没有成熟的理论体系,缺乏系统完善的定量计算方法等问题,给出河流健康生态环境需水定义,并将其进一步分为河流生态需水和河流环境需水;考虑到生态和环境需水的时空变异性、范围动态性,提出脉冲流量,介绍了相应定量计算方法;基于大系统分解协调理论,构建河流健康生态环境需水大系统分解协调方法,为解决河流生态和环境需水问题提供了参考.     

地下渗流及生态需水计算初步研究

介绍了计算渗流的方法,论述了生态需水的概念及计算方法,以北江河道为例,研究了河流的地下水位、渗流范围、渗流流量以及生态需水的作用,给出了北江河道的渗透计算表。     

河流生态需水计算方法评述

回顾了国内外生态需水研究的历史,介绍国内外河道内及河口生态需水的计算方法：将河道内生态需水计算方法分为4类——历史流量法、水力定额法、栖息地法、整体分析法;总结分析各种计算方法的特点、使用条件、存在的主要问题,指出在我国使用这些方法时应该注意的事项。以便正确使用这些计算方法．     

城市水生生态系统最小生态需水量——以北京为例

城市水生生态系统的最小生态需水量的确定是指导城市水资源综合规划、城市生态建设的基础内容之一。该文在对国内外生态需水研究进展调研与分析的基础上,对城市的水生生态系统最小生态需水计算方法进行了探讨与研究,提出了以外包络线为核心计算方法。并以北京市区水生生态系统为研究案例,建立了相应的生态目标,对水生生态系统生态需水重点参数进行了分析筛选,并且基于生态目标和城市水生生态系统的特点,计算了北京城区水生生态系统最小生态需水量,结果为5.8亿m3/a。     

中国西南喀斯特山区生态需水概述

阐述了喀斯特山区生态需水的概念、内涵及生态需水的原因,按照生态系统的服务功能探讨了生态需水的类型及其计算方法;进而提出了下一步在喀斯特山区开展生态需水研究需要解决的几个关键问题及建议;为喀斯特山区生态建设和水资源的合理调配及开发利用规划提供依据.     

生态、环境需水与用水概念辨析

目的界定生态需水、环境需水、生态与环境需水、生态用水等概念的内涵及其相互间的不同。方法在概述了国内外生态、环境需水与用水相关概念界定的基础上,进行对比研究,理论探讨,定性分析。结果深入剖析了生态需水、环境需水、生态与环境需水、生态用水等概念的内涵,辨析了生态需水与环境需水、生态需水与生态用水在概念上的不同。结论认为生态需水是为了维持生态系统生物群落和栖息环境的动态稳定,在天然生态系统保护和生态系统修复、改善中所需要的水资源总量,而环境需水实质上就是为满足生态系统的各种生态功能健康所必需的水量,只有在明确了目标功能的前提下,环境需水量才能够被赋予具体的含义。     

城市水生态修复工程生态需水量分析

针对城市水生态修复工程中河道与塘库交错、季节需水存在差异等特点,对河道部分的需水提出了综合生态水力学法,将河道功能要求转化为水力约束条件,通过河道水力模拟得到生态流量;对塘库部分的需水流量,采用功能法计算．在此基础上,根据河道与塘库水力联系分析,综合确定水生态修复工程生态补水流量．本文以成都市九道堰水生态修复工程为例,分别计算得到河道与塘库不同季节生态需水量,确定了水生态修复工程生态补水流量．研究结果对于城市河流水生态修复工程补水量的确定,以及水生态保护具有重要参考价值．      

城市地下空间开发利用中的生态保护

为总结城市地下空间开发利用中生态保护的规划设计要求,并为国家标准《城市地下空间规划规范》中生态保护章节的编制提供技术支撑,依托京沪高铁济南西客站片区核心地下空间规划,对地下空间开发利用生态保护进行了专题研究。在对济南市及其地下空间开发区域的环境现状进行详细调研的基础上,总结了与城市地下空间开发相关的城市生态系统的空间构成要素,结合案例分析了城市地下空间开发对城市生态系统的影响,包括对地质环境、地下水环境、大气环境、环境振动、植被的影响等。据此,进一步论述了京沪高铁济南西客站片区核心地下空间开发利用中生态保护的具体要求,包括地下水保护、大气环境治理、环境振动与噪音控制以及城市的绿化建设等具体措施。     

基于不同生态目标的玉符河湿地生态需水量研究

为保护北方地区湿地生态环境健康、恢复物种多样性,首要任务是确定湿地的生态需水量,以确定所需补水量。本文针对北方地区的河道型湿地,以济南市玉符河湿地为例,考虑丰、平、枯水年不同降水频率下的水面净蒸发,结合植被、土壤、野生生物栖息地、地下水补给需水量,利用水量平衡法汇总得到针对不同生态目标的理想、适宜和最小生态需水量。计算结果表明：消耗型最低生态目标的理想、适宜、最小生态需水量分别为5.976~7.018×106 m3、3.954~4.857×106 m3、1.937~2.837×106 m3;保护型合理生态目标的理想、适宜、最小生态需水量分别为9.839~11.181×106 m3、5.817~6.922×106 m3、2.762~3.770×106 m3。本文计算成果为下一步玉符河湿地生态环境健康的保护和物种多样性的恢复提供了理论支撑。     

Ecological Water Requirement Estimates for Typical Areas in the Huaihe Basin

Aquatic ecosystems require ecological water allocation to prevent from being damaged by natural disasters and undue exploitation. This paper discusses and estimates the ecological water requirements （EWRs） of typical areas in the Huaihe Basin to determine rational allocations of water resources and pro- mote regional improvements of the ecological environment. The main river course, including Hongze Lake and Nansi Lake, was selected as the study subject. Calculational methods for the river and lake EWRs were based on the reasonableness of the results and data availability. The monthly guarantee rate method was used to calculate monthly, flood period, non-flood period, and annual EWRs for the main river course and the main tributaries at two different guarantee rates. The minimum water level method was used to calculate annual EWRs for Hongze Lake and the upper and lower Nansi Lake of 1.521×10^9 m^3, 0.637×10^9 m^3, and 0.306×10^9 m^3. The results were used to evaluate the rationality of the quantity of water resources allocated to ecological uses in the Huaihe Basin during 1998-2003. The result shows that the present water resource allocations in the Huaihe Basin cannot satisfy the basic ecological requirements for some years, especially years with less precipitation.     

城市生态需水量变化的驱动机制研究——以深圳市宝安区为例

人类活动的强烈干预使城市生态系统结构发生急剧变化,导致土地利用方式改变,城市生态需水量也随之显著改变.以深圳市宝安区为例,定量分析城市生态需水量与土地利用结构的相互作用关系,并利用偏最小二乘回归法对土地利用和城市生态需水量的变化进行了人文驱动机制分析.结果表明,城市生态需水量与土地利用结构特征指标SI具有显著负相关关系.所选驱动因素总体对于土地利用变化的解释率为50%～90%,特别是对城镇建设用地和SI指标的解释率高达90%以上;对各类生态需水量变化的解释率为60%～80%.各驱动因子对土地利用和生态需水量变化的影响程度有所不同,其中总人口的影响最大.由于城市生态需水量与土地利用变化具有类似的人文驱动机制,利用简化的SI指标可以方便地解释和预测城市生态需水量的变化.     

鄱阳湖最小生态需水研究

基于鄱阳湖水文特征,建立鄱阳湖最小生态需水计算模型。研究将频率95%对应的水位为湖泊最低生态水位,根据鄱阳湖水位-面积关系曲线,得到对应的鄱阳湖湖区面积为1 503.9 km~2。通过折算将水面蒸发转换成湖面蒸发,得到湖面净蒸发量为483.09 mm,湖区年最小生态耗水为7.3亿m~3。采用计算河道内生态需水的方法计算出湖生态需水,运用最小月平均流量法、逐月最小流量法、Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法和90%保证率逐月流量法等,对出湖河道生态需水进行计算,并用Tennant法对结果进行评价,通过分析比较得出90%保证率逐月流量法更适合确定鄱阳湖出湖最小生态流量,得到出湖最小生态需水为777.1亿m~3,最终得到鄱阳湖最小生态需水为784.4亿m~3。研究结果对鄱阳湖流域生态保育、水生态与水环境保护及水资源管理,提供重要科学依据。     

山区城市河流生态环境需水量计算模式及其应用

分析山区城市河道的生态环境特征,探讨山区城市河道生态环境需水规律,认为城市河道生态环境需水量主要与水生生物栖息场所需水量、污染物稀释净化需水量、景观功能要求的适宜水深和适宜水面面积等因素有关,据此建立了山区城市河道生态环境需水量和生态需水水深的计算模式,并用该模式对浙江省丽水市城市生态环境需水量和生态需水水深进行了计算,其结果为丽水市城市水生态系统建设提供了科学依据和技术支持、     

云南省金沙江流域水资源开发与生态安全战略

对云南省金沙江流域水资源开发利用以及生态安全问题进行了初步探讨，分析了金沙江流域开发利用水资源的优势与特殊性，以及由此可能引起的生态安全问题．提出了生态安全战略与对策．