漓江流域生态需水量的研究

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1、漓江流域生态需水量的研究摘要：近年来漓江水资源短缺问题给流域社会经济发展带来严重阻碍，对生态需水量的研究有利于该区域水资源的可持续利用。选择了月保证率法计算生态需水量，但由于漓江流域降雨量季节性分布不均匀，径流量的年内和年际变化都比较大，因此对月保证率法进行了改进，最终得到50%保证率下需水等级为"好”时的生态需水量为适宜生态需水量，结果为18.45亿m3,最小生态需水量为5.88亿m3。最后用Tennant法对结果进行检验，并分析了产生误差的原因。关键词：漓江流域；生态需水量；月保证率法；Tennant法中图分类号:TV21文献标志码：A

2、文章编号:1672-1683(2014)06-0026-05漓江流域社会经济的发展，尤其是近年来旅游开发不断深入后桂林市用水量的不断增加，对漓江流域生态系统的干扰正在不断地扩大。漓江流域虽然水资源丰富，但其时间和空间分布却极为不均匀，枯季水资源紧张，加之水资源配置中对生态需水的考虑并不全面，生态用水被挤占，在一定程度上损害了河流生态系统的功能。为了保证区域水资源的可持续利用，对漓江流域的生态需水量进行研究显得十分必要。CovicEl］在1993年提出生态需水量的定义，即保证恢复和维持生态系统健康发展所需要的水量。中国工程院在"21世纪中国可

3、持续发展水资源战略研究”项目［2］中将狭义的生态环境用水定义为'‘维护生态环境不再恶化并逐步改善所需要消耗的水资源总量”。将广义的生态环境用水定义为“维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水”。崔树彬［3］、冯宝平［4］、李丽娟［5］、王芳［6］等学者研究了不同地区不同生态系统的需水量，并给出了需水量各自的概念和内涵。在这些研究中，主要集中于中国北方干旱和半干旱地区，而对南方河流的需水量研究相对缺乏，本文所研究的漓江流域是位于中国南方的桂东北的一条重要河流。1研究区域介绍漓江属珠江水系

4、桂江支流上游，起源于兴安、灵川两县交界的猫儿山，流经桂林市区和阳朔县，最后到达平乐县城附近与恭城河交汇，全长214km,流域面积12285km2［7］o本文研究区域是指从兴安至到阳朔间的漓江河段，流域面积为5585km2［8］,包括川江、小溶江、甘棠江、桃花江、相思江等支流。漓江是一条以雨水补给为主的河流，降雨汇流迅速，雨洪反应敏捷［9］。据桂林水文站资料，漓江年均降水量为1853.7mm,年均径流量41.8亿m3,年均径流深1510mm,径流系数0.63,径流模数4&2L/（s-km2）o实测最大和最小流量分别为1952年所测的5210m

5、3/s和1951年所测的3.8m3/s,丰水年径流量是枯水年径流量的2.2倍。以渡头水文站1976年-2003年的流量统计图（图1、图2）为例可知，漓江径流量年内分配很不均匀，年际变化也较大［10］。从整个系统来看，漓江的基本功能是维持生态系统的良性循环，保证全流域人群的生存条件和生活需求；同时漓江作为桂林经济活动、工农业用水的主要水源地，保证这一区域工农业生产和发展社会生产力也是它极为重要的、不可或缺的功能，漓江流域不同区间的功能是各有侧重或者不同的，干流、支流、水库、水渠、湖塘的功能也互有区别。本文主要考虑漓江主干流的生态需水，即保证恢

6、复和维持漓江流域生态系统健康发展所需要的水量。2漓江流域生态需水量计算河道生态需水量的计算方法已超过200种，大致分为水文学方法、水力学方法、栖息地法和整体分析法四大类［11］。其中水文学方法比较简单，所需要的资料易获得，在中国也应用的最为广泛。本文采用月保证率法［12］计算漓江生态需水量（采用桂林站站数据），并将其与Tennant法的计算结果进行比较，检验是否满足水质的要求。2.1月保证率法2.1.1月保证率法简介月（年）保证率设定法根据系列水文统计资料，在不同的月（年）保证率前提下，以不同的天然年径流量百分比作为河流生态需水量的等级，分

7、别计算不同保证率、不同等级下的月（年）河流基本生态需水量，计算步骤如下。（1）根据系列水文资料，对各月天然径流量按从小到大进行排列。（2）计算月不同保证率（P50%、P60%、P70%、P80%、P90%）下所对应的水文年及多年平均情况下的各月天然流量、多年平均值。（3）以上述计算的各月天然径流量作为原始数据，分5个推荐流量等级（极好、非常好、好、中、最小）计算各月的河道环境需水量，分别采用年平均天然径流量的100%,60%,40%,30%,和10%作为河道内用水时[13]o以年天然径流量的30%、10%作为河道内用水时，可能会出现月河道生

8、态需水量占多年月平均天然径流量的百分比小于10%的情况，此时，则按前上一种百分比的月河道生态需水上限计算（如:30%假设出现就按照40%假设计算）；如果按照上一种假设下的上限计算