城市河道生态环境需水研究

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1、曾维华等：城市河道生态环境需水研究531城市河道生态环境需水研究____以湖南省常德市穿紫河为例曾维华，宋其龙，陈荣昌北京师范大学环境学院，环境污染控制与模拟国家重点实验室，北京100875摘要：在系统归纳总结国内外河道生态环境需水理论研究成果的基础上，结合穿紫河作为一条城市河流的实际情况，应用生态学、环境学和水文学理论，系统分析了穿紫河河道生态环境需水的研究范畴和影响因素，对穿紫河不同时段下的河道生态环境需水进行定量研究。研究得出穿紫河河道生态环境需水平均为2.92m3/s，城市河道生态环境需水与来水水质和

2、河道沿岸的污染物排放情况关系最为密切。一方面，为穿紫河流域水资源的合理调配提供科学依据，有利于穿紫河生态环境的稳定和良性循环；另一方面，对城市河道生态环境需水理论进行一些探索。关键词：生态环境需水；城市河道；穿紫河中图分类号：X143文献标识码：A文章编号：1672-2175（2004）04-0528-04曾维华等：城市河道生态环境需水研究531水是维持河流系统和谐结构和使之发挥正常功能的介质和动力[1]。处理好河流中水与生态、环境之间的相互作用关系，保证河道内有足够的水量以满足河道生态系统与环境的需求十分重

3、要。目前，国内外对常年性天然河流的生态环境需水研究很多[1~4]，通常认为,河流系统生态环境需水量是为了维护河流生态环境的天然结构与功能,主要应该包括:（1）河流系统中天然和人工植被耗水量，包括水源涵养林、水土保持措施及天然植被和绿洲防护林带的耗水量；（2）维持水生生物栖息地所需的水量；（3）维持河口地区生态平衡所需的水量；（4）维持河流系统水沙平衡的输沙入海水量；（5）维持河流系统水盐平衡的入海水量；（6）保持河流系统一定的稀释净化能力的水量；（7）保持水体调节气候、美化景观等功能所损耗的蒸发量；（8）维持

4、合理的地下水位所必需的入渗补给水量等[2]。以往生态环境需水研究的河流基本上是有上游和沿途汇集的天然来水来满足需水要求；而城市河流由于人工控制设施众多，基本没有上游天然来水，大部分靠人工引水满足生态环境需水要求。国内对城市河流的生态环境需水研究还比较少[5]，特别是专门针对城市河道生态环境需水研究还没有。随着社会城市化进程的加快，城市河流的水环境问题日益成为城市进一步发展中需要重点解决的问题，研究城市河道生态环境需水对于城市的水环境安全和城市的可持续发展具有十分重要的意义。本文将基于生态环境需水理论，结合穿紫

5、河沿岸污水排放的实际情况，对穿紫河不同时段下河道的生态环境需水进行定量研究。一方面为穿紫河流域水资源的合理调配提供科学依据，有利于穿紫河生态环境的稳定和良性循环；另一方面，对城市河道生态需水理论进行一些探索。1城市河道生态环境需水研究河道生态环境需水与河流生态环境需水是两个不同的概念，郑冬燕等认为：河流生态环境需水主要包括河道内需水与河道外需水两大部分，两者相互影响[3]。本文所说的河道生态环境需水，可定义为河道内生态环境需水，只是河流生态环境需水的一部分，对于常年性天然河流，更应该强调河流的生态环境需水；而

6、对于基本无上游天然来水的城市河流，则更应该强调河道的生态环境需水。城市河道生态环境需水量作为城市生态环境需水的一部分，其研究可为城市水资源科学配置提供理论依据[6]。1.1城市河流生态环境功能分析河流的功能有两个方面[7]：一是功利性功能，如为生产、生活提供用水，为航运、水上娱乐、养殖等提供水域，为水力发电提供能源等；二是生态环境功能，如为水生生物提供生存环境，对污染物的稀释和自净作用，保证河口地区生态系统稳定，以及输沙排盐、湿润空气、补充土壤含水等功能。功利最大性原理驱动人们只注重河流的经济功能，而忽视其本

7、身所具有的生态环境功能；其结果必然导致水资源利用率不断升高，水资源利用效率不断降低，使得河道水量日益减少，污染日重，环境质量日差。河道的生态环境需水应该根据河流的主要生态环境功能确定。在河流多种功能并存的情况下，应按水资源的自然属性、河流特点等，确定河流的主要（主导）功能，优先满足主导生态环境功能。近几年，随着城市的逐步发展，大部分城市水系原有的灌溉、饮用与航运等功能都已消失。在目前和将来很长一段时间，绝大多数城市水系主要功能将定位于排水和景观河道以及娱乐等功能。1.2城市河道生态环境需水研究范畴曾维华等：城

8、市河道生态环境需水研究531城市河道生态环境需水主要受两类因素的影响：一类是河道生态系统本身的结构特征，如植被类型、水生生物数量、空间结构、格局、配置等因素，以及相应于河道生态系统所固有的结构特征、其自身存在着特定的生态环境需水阈值；另一类是影响河道生态系统的外界环境因子，诸如气候、日照、气温、降水、蒸发、风速、水文气象因子、以及城市河道沿岸排污口的排污均对河道的生态环境需水产生影响。在这些影响因素