浅议水电工程河流生态需水计算方法探究进展

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1、浅议水电工程河流生态需水计算方法探究进展　　摘要：生态需水的研究对象包括河流、湖泊、湿地、森林、绿洲等众多涉水生态系统。由于河流与人类活动的关系最为密切，影响深远，生态需水的研究也一直主要集中在河流方面。随着我国河流生态需水研究的不断深入，河流生态需水成为水利工程建设项目中环境影响评价所必须考虑的重要内容。因此，如何确定和评价河流生态需水，也就成为各级有关政府部门和众多学者关心的热点问题。关键词：水电工程生态需水计算方法进展中图分类号：X143文献标识码：A文章编号：1007-3973（2013）001-136-021国内外研究概况7当前我国水电工程

2、环境影响评价还需进一步研究的内容有：在对水电工程环境影响评价的过程中，要应用相关领域的理论和方法进行分析研究，但领域本身的一些理论和方法还不是十分成熟。以生态需水量的计算为例，目前尽管计算方法多达200余种，但是还有很多计算中的问题没有得到很好的解决，有关这一问题的论文一直都有发表；对鱼类和低温水的影响与研究；生态环境影响定量的评价还比较困难；公众对环评的认识不足，公众本身缺乏环境影响评价的知识，公众参与工程规划、开发等机会极少等。国外从20世纪70年代就开始着手生态需水的研究工作。其生态环境需水研究工作是集中在河流生态环境需水研究方面。我国生态需水

3、的研究主要是从20世纪80年代初开始，虽然比国外起步晚些，但发展较快。其研究主要是集中在确定河流最小流量的计算方法上。国外河流生态需水量研究方法概括：（1）水文学基础方法。主要方法有：1）Tennant法；2）枯水频率法（7Q10），与这一方法相似的还有：25%平均年流量法（MAF），月流量中值法（Qsub（50）），90%流量持续法（Qsub（90））；3）湿周法。（2）栖息地偏爱法。主要方法有：1）流量增加法（IFIM）；2）CASIMIR法。（3）地形结构法，又称BBM法，这种计算河流生态需水量的过程需要由多学科专家参与。国内关于河流生态需水量

4、的研究内容及计算方法概括为以下几个方面：（1）10年最枯月平均流量法：即采用近10年最枯月平均流量或90%保证率的河流最枯月平均流量作为河流环境用水。（2）河流基本生态环境需水量及计算方法：指维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最小水量。7（3）以水质为目标约束的生态环境需水量及计算方法：主要是计算污染水质稀释自净的需水量，作为满足环境质量目标约束的城市河段最小流量。（4）河流输沙需水量及计算方法：指河流中下游冲淤平衡所需要的水量。（5）水面蒸发生态需水量及计算方法。（6）湿地生态环境需水量。（7）防止海水入侵所需维持的河道最小流量。（8）维持河

5、流系统水生生物生存的最小生态需水量及计算方法。2关于河道生态用水计算与解决措施水文情势的变化将对水生生态、生产和生活用水、河道景观等产生一系列的不利影响。为维持河流的基本生态需求，水电水利工程必须下泄一定的生态流量，将其纳入工程水资源配置中统筹考虑，使河流水电动能经济规模和水资源配置向“绿色”方向发展。河道生态用水量要考虑的因素包括工农业生产及生活需水量、维持水生生态系统稳定所需水量、维持河道水质的最小稀释净化水量、维持河口泥沙冲淤平衡和防止咸潮上溯所需水量、水面蒸散量、维持地下水位动态平衡所需要的补给水量、航运、景观和水上娱乐环境需水量、河道外生态

6、需水量。72.1河道生态用水的计算方法和原则由于我国北方地区河流系统关注的是植被的生态需水；我国南方河流系统关注的是环境问题；西南山区河流关注的是水生生物需水问题；西北干旱、半干旱内陆河流关注的是脆弱植被的需水问题。不同区域河流具有不同生态需水量概念及分类组成，按照河流生态需水量分类项目对河流生态需水量的计算方法进行简单归纳如下：2.1.1河道外植被生态需水量计算（1）直接计算法/面积定额法。（2）间接计算法/土壤湿度法和改进后的彭曼公式。2.1.2河道内生态需水量计算（1）水文学法：1）Tennant法/Montana法；2）最小月平均径流法。（2

7、）水力学法：1）湿周法；2）R2-Cross法。（3）组合法（水文-生物分析法）。（4）生境模拟法：1）河道内流量增加法（IFIM）；2）CASMIR法。（5）综合法，以南非科学家采用的BBM法（建块法）和澳大利亚科学家采用的基准测量法为代表。2.1.3河道内环境需水量计算（1）7Q10法。（2）稳态水质模型/水质目标法。7（3）环境功能设定法。2.1.4河道内输沙需水量主要针对北方河流系统，将汛期用于输沙的水量作为河流输沙需水量的一部分，采用水力学模型由公式定量计算获得。2.1.5河道蒸发、渗漏需水量采用数学模型由计算公式定量计算求取。2.1.6河

8、口生态需水量计算河口生态系统相当复杂，观测资料也较短缺，河口生态需水的计算十分复杂，至今尚未有比较公认的计算