湖泊最低生态水位计算方法研究

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1、http://www.paper.edu.cn湖泊最低生态水位计算方法研究蔡瑜，张炜河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京（210098）E-mail：caiyu@hhu.edu.cn摘要：湖泊最低生态水位确定方法的研究，对缓解我国湖泊生态退化有重要的现实意义。本文给出了一种在生态资料缺乏条件下确定湖泊最低生态水位的方法。即在调查了湖泊内水生生物情况后，根据湖泊形态和湖泊中敏感水生生物所需的最低水位确定其生态水位，并将湖泊的死水位和水文统计资料中的湖泊多年平均年最低水位作为参考值。本文以洪泽湖为例，采用此法确定出洪泽湖的最低生态水位为11.5m。该水位高于自然保护核心区水面面

2、积对应的水位11.24m，符合保护洪泽湖自然生态系统的要求，是合理的。关键词：湖泊；最低生态水位；确定方法1.引言湖泊是陆地上的重要水体，湖泊生态系统是重要的陆地水生态系统。中国共有湖泊248802[1]个，总面积达83400km。随着我国经济的加速增长，社会经济用水量急剧上升，水资源危机日益凸显。近年，湖泊水位持续下降，干湖、湖泊水质恶化、湖泊生态系统衰退，蓝藻爆发等生态问题屡见不鲜，引起了社会的广泛关注。[2]1998年，GlickPH等提出的基本生态需水量的概念认为，应该提供一定质量和数量的水给天然生境，以求保护天然生态系统的物种多样性和生态完整性。国外对湖泊生态需水的[3]研究很少

3、。Baird等针对湖泊的基本结构和功能，较详细地分析了植物与水文过程的关系，[4]强调了水作为环境因子对湖泊生态恢复所起到的重要作用。David等提出，若湖泊水量低于某一个值时，会导致其生态系统结构的破坏及功能的丧失，为了最大程度地实现湖泊的生[5]态价值，必须满足其本身所需的水量。Ngana等提出保证一定水量来维持湖泊生态系统的需要，就是为了保证社会经济和生态环境协调发展。总的来说，国外湖泊最小生态需水计算,主要依据所要保护的敏感指示物种对水环境指标的需求,在计算时,更加注意水位的涨落限[6]制。在我国，对湖泊最小生态需水的研究尚处于起步阶段，但已有一些学者对此进行了研究，[7][8]贾

4、保全等认为在干旱区湖泊生态用水的估算采用蒸散发量减去降雨量。李丽娟等以海滦河流域白洋淀和北大港水库为例，认为湖泊的生态环境需水量只与水面和降雨有关。刘燕华[9]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[10]蒸发量的百分比划分了高、中、低三个等级，估算了湖泊生态环境需水量。崔保山等基于生态水文学原理对湖泊最小生态需水量进行探讨，并提出了湖泊最小生态需水的3种计算[11]方法，即曲线相关法,功能法和最小生态水位法。徐志侠等根据水文循环原理提出了吞吐[12]型湖泊最小生态需水量的计算模型。刘静玲等对湖泊生态环境需水量的4种计算方法，即水量平衡法、换水周期法

5、、最小水位法和周期法进行了研究。2.湖泊最低生态水位概念及研究意义研究湖泊最小生态环境需水量的关键在于确定合理的最低生态水位。面对我国湖泊不断干枯、萎缩的湖泊生态危机和由此造成资源性缺水的严重局面,维护湖泊的合理水位已经成[13，14]为淡水资源科学配置和永续利用的基本保证。研究湖泊最低生态水位的计算方法，对解决我国湖泊生态退化问题具有重要现实意义。-1-http://www.paper.edu.cn根据生态学上的耐性定律，每个环境因子都有一个生态上的适应范围大小，称之为生态幅，作为湖泊主要生态因子之一的水位，应在一个合理的范围之内，即有一个最高、最适和最低3个基点，其下限就是湖泊最低生态

6、水位，低于此值，湖泊生态系统和结构将会受到一定程度的损失，当水位处于最适范围内，才能保证生物有最优的生长条件，以维持湖泊生态系统的动态平衡。湖泊最低生态水位是指能够保证特定发展阶段的湖泊生态系统结构稳定、发挥湖泊生态系统正常的生态功能和环境功能、维持湖泊生物多样性和生态系统的完整性等而需要的最低水位，也就是说为防止导致湖泊水资源显著危机而需要的最小水量。3.湖泊最低生态水位的确定我国缺乏对湖泊敏感物种及其与水环境的关系方面的研究,使得计算湖泊最低生态水位存在很大困难。本文针对江苏省湖泊生态资料缺乏的现状，提出湖泊最低生态水位的计算方法，并以洪泽湖为实例进行计算。3.1湖泊最低生态水位确定方

7、法对于生态资料比较缺乏的湖泊，可以在调查了湖泊内水生生物情况后，根据湖泊形态和湖泊内敏感水生生物所需的最低水位确定其生态水位。为防止湖泊生态系统进一步退化，将湖泊的死水位和水文统计资料中的湖泊多年平均年最低水位作为参考值。3.1.1湖泊形态法湖泊形态法与河道内生态需水量计算方法中的湿周法相似。湖泊生态系统服务功能均和湖泊水面面积或湖泊容积密切相关。所以可以用湖泊水位作为湖泊水文和地形子系统特征的指标，用湖面面积或湖泊容积