湖泊生态环境需水量研究

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1、湖泊生态环境需水量研究--以千岛湖为例楼章华1　　　牛少凤1　　　周根娣2（浙江大学水文水资源研究所，杭州市师范学院）　水是人类生活的命脉,也是国民经济发展的最大限制因素,同时又是维持地球生态平衡的最积极要素之一。然而，长期以来水资源利用规划的指导思想,均是为生产服务,而忽视生态环境需水量，水资源最大限度地流入了人工生态系统中。将生态需水量GE与生态系统可实际利用水资源量GR进行平衡分析:当GE-GR≦0,水资源量大于生态环境需水量，满足生态需水量,此时的需水量表现为生态用水量，生态系统结构稳定；当

2、GE-GR>0,水资源利用现状下，生态用水量与生态需水量出现缺口,将可能导致生态系统退化，对人工生态系统的持续发展构成威胁。这也就是要求我们在今后水资源开发利用，不应该只注重经济效益，忽视生态需水。在生态需水量基本满足的情况下，再考虑农业用水、工业用水，确保生态安全，以满足国民经济持续发展、水资源永续利用以及生态平衡维护的需要。1国内外研究现状早在1940年,美国渔业与野生动物保护组织提出维持河流的最小生态流量。主要包括:①自然和景观河流的基本流量；②用于航运、娱乐、鱼类和野生动物保护以及景观等美学

3、价值等的河道内用水；③湿地保护区包括咸水湿地、微盐沼泽和淡水湿地的湿地需水；④为保持和控制海湾和三角洲的环境。国内对生态环境需水量的研究起步比较晚,目前有关生态环境需水量的前沿研究,大多停留在概念的提出或定性分析上,缺乏定量评价的理论模型与方法。生态用水估算的区域主要是水资源缺乏的西北干旱半干旱区和黄河、海滦河流域。国内的许多学者对这些区域的生态环境需水量研究进行了分类,10并进行了估算。贾保全认为湖泊在干旱区对绿洲景观的生存与发展、环境质量的维护和改善有重要支撑作用，湖泊生态用水的估算采用蒸散量减

4、去降雨量。李丽娟研究了以海滦河流域白洋淀和北大港水库，提出湖泊的生态环境需水量只与水面和降雨有关。刘燕华对西北地区湖泊生态环境需水量进行了宏观定量研究，根据区域的气候，按照湖泊水面的蒸发量的百分比划分了高、中、低三个等级，分别估算了湖泊生态环境需水量。目前，我国生态需水量研究大多集中在干旱地区或水资源短缺地区，对水资源相对丰富，但生态环境已受损的区域，涉略较少。2湖泊生态需水量的内涵湖泊生态环境需水量是指维持湖泊生态系统结构，发挥其正常功能而必需的一定数量和质量的水。⑴湖泊生态需水量是区域水资源的一

5、部分，具有水资源的性质，要求一定的质和量，一是从水量上满足湖泊水生生态系统对水量的需求，二从水质上保证湖泊水生生态系统处于健康状态。⑵具有明显的时空性、复杂性和综合性。⑶存在一个值域，一是湖泊最大生态环境需水量，超过此值，湖泊将水漫堤岸，发生洪涝灾害；一是湖泊最小生态环境需水量，低于此值，湖泊生态系统结构与功能将受到不可逆的损害。正常状态下，湖泊的蓄水量在此范围内波动。3主要研究内容与方法3.1湖泊水体的调查与评价主要包括湖泊水质、或富营养化状态的调查与评价，诊断湖泊主要的环境问题，掌握湖泊水质污染

6、、富营养化与发展趋势；湖泊水量平衡以及水资源的利用结构分析。3.2湖泊环境管理目标的确定10根据湖泊水体的生态功能，湖泊水体可分为以下三类：第一，直接的用途有饮用水、生活用水、工业用水和农业用水、水产用水以及作为能源和水运等；第二生境，生物生存的环境；第三是景观构成的要素。此外还有调控用水以满足防洪抗旱的功能。水域的使用功能不同，相应的生态保护目标则不同，生态需水量也不同。对水生生态系统功能要求越高，生态需水量就越多，水质就越好；相反，水量就越少，水质就越差。了解不同水域的生态功能，及其对水质的要求

7、和主要的保护目标。3.3湖泊生态需水量的计算根据湖泊水环境保护和管理目标、生态环境保护对象对水量水质的需求,提出分阶段需要满足的水量和水质标准。计算不同阶段，不同水质要求下湖泊的生态需水量。现有计算湖泊生态环境需水量的方法有:水量平衡法、换水周期法、最小水位法和功能法。3.4湖泊水资源科学管理在保持湖泊水位的同时，根据湖泊生态环境需水量的研究结果，调整水资源的利用结构，统筹安排生产、生活、生态用水，进行效益评价，确保湖泊的生态安全，提高水资源的使用效率，逐步恢复或重建湖泊生态系统的良性循环。4案例分

8、析千岛湖是1959年新安江水库大坝建成后的人工深水湖泊，属钱塘江水系，是一个集发电、防洪、饮用、养殖、航运、旅游和工农业用水等多种功能于一体的大型湖泊。全湖水面积573km2，平均水深34m．蓄水量178亿m3，其水资源量约占钱塘江水资源量的30%，为浙江省和杭州市生命线的钱塘江的重要水源，千岛湖水质的好坏，对于钱塘江中下游的环境质量和水体功能具有重大的影响。千岛湖的水文特征见表1。表1千岛湖水文特征水文特征指标数值水文特征指标数值最大长度最大水深最大坝高死水位正常蓄