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中国水利水电科学研究院 第12届青年学术交流会论文 文章编号: [论文未发表过] 基于水生态保护目标的河道内生态需水量研究

1 王秀英 白音包力皋 中国水利水电科学研究院,北京玉渊潭南路

1 号,100038 摘要: 生态水力学法作为一种生境模拟方法能够指导生态需水量确定和保护水生生物栖息环境.

不同河流生境特征、 水生生物保护目标对生境的需求不尽相同,生境水力学法作为技术核心需灵活应用.本文以楠溪江干流河道内生态 需水量计算为例,分析自然条件下生境条件与标准推荐方法的差别,探讨针对水生态保护目标的河道内生态需水量 综合确定的思路和方法.结果表明,楠溪江干流水文情势、河势河型较为稳定,是洄游性鱼类香鱼的重要栖息地, 生态需水量除可参照水文学、水力学方法确定外,还应分时段、分河段考虑香鱼洄游对水流条件的需求.本文提出 的生态需水量以维持良好生境条件为目标,以满足基本生态需求为基础,可为流域水资源开发利用提供参考. 关键词:生态需水量,生态水力学法,生境模拟,香鱼 中图分类号: 文献标识码:A

1 研究背景 人类与河流生态系统的关系由最初的逐水而居、引水为用逐步深入,时至今日未受人类活动干 扰的河流越来越少,各种类型的水利工程遍布世界各地,其对河流生态系统的影响广泛而显著,甚 至彻底改变了河流的自然状态.但是侵略性的开发利用是无法维持系统可持续发展的,人们开始不 断反思、调整发展理念,尝试用各种技术方法探寻社会发展与河流生态系统健康之间的平衡.生态 环境需水量概念一经提出,迅速获得世界各国水利、生态、环保界的认同,是保护和修复河流生态 系统活动中重要环节.生态环境需水量(Water Required for Ecology and Environment)的理论研究自

20 世纪

40 年代由美国渔业和野生动物保护组织为避免河流生态系统退化,研究关于鱼类生长繁殖 和产量与河流流量的关系,规定需保持河流最小生态流量至今已逾

70 年,这期间英国、法国、澳大 利亚以及亚洲很多国家逐步接受这一概念[1,2] ,并针对本国河流生态环境特征,开展了相关概念及计 算方法的研究[3~5] .由于水生生态和河流水文情势之间关系复杂,加之各自研究的出发点不同,形成 了多种河流生态需水量的计算方法.据2003 年的总结[6] ,全球有

44 个国家进行河流生态环境需水 量计算研究,所用方法超过

200 种.大致分为四类:水文学法、水力学法、生境模拟法及整体分析 法.其中生境模拟法通过建立河流径流量与目标生物栖息地之间的关系,求得河流生态需水,其物 理意义明确,同时也能够有效地评估生态需水量的增加对于河流生态系统的影响,为河流生态保护 与修复以及水资源分配提供了量化的依据[7] . 环保部为"进一步规范水电水利建设项目水生生态与水环境影响评价工作" ,印发了《水电水

1 收稿日期 论文未公开发表过. 基金项目:项目名称:流域生态补偿理论与实践国际动态调研(HY0145C182014) 作者简介:王秀英(1977-) ,女,天津人,博士,高级工程师,主要从事河流模拟、生态水力学方面工作. E-mail:[email protected] 利建设项目河道生态用水、 低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南 (试行) 》 (环评函[2006]4 号) , 推荐了适用性较好的方法, 以便建设项目论证时能够全面考虑生态环境需求, 确定生态环境需水量. 标准中推荐的生态水力学法是通过分析水生生物适应的水力生境确定合适的流量, 属于生境模拟法, 某种程度上讲是对生境模拟法的简化,既具有明确的物理意义,又能充分考虑不同流量对河流生境 的影响.该标准中推荐了适用于大中型河流的水生生物生态流量计算指标以及水力生境参数标准, 并指出"对中型河流,上述标准适当降低" ,但降低后的标准如何确定难以一概而论,而且在很多河 流上生境无法达到设定标准,给生境分析带来难度.因此,该方法在使用中应依据河流自然属性、 水生生物保护目标生态习性的差异,灵活分析,合理确定生态需水量. 本文以楠溪江干流河道内生态需水量计算为例,以生态水力学法为基础,针对水生态保护目标 对特定时段河流生境的需求,自然条件下生境条件与标准推荐方法的差别,探讨河道内生态需水量 综合确定的思路和方法.