国家生态环境部官网 流域生态需水研究体系和计算方法
摘要：流域生态需水研究是科学管理水资源的重要前提，近年来广受国内外关注。在定义流域生态需水的概念基础上，针对国内外生态需水研究现状，提出了包含四级的生态需水研究体系，从流域角度对比分析了水生态系统和旱地生态系统以及二者地下水系统的生态需水计算方法，认为流域生态需水尚需要在生态需水的内涵和研究内容、时空尺度效应、“三水”耦合关系、计算方法、非常规水资源利用、３Ｓ技术应用等方面开展深入和系统的研究，在适应现代水资源流域管理的理念基础上，完善生态需水研究的理论和技术体系。
关键词：流域生态需水；研究体系；计算方法；流域管理
中图分类号：Ｘ１４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）15－3204-08
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ
ＷＡＮＧ Ｚｈｉ-ｒｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ-ｘｉａｏ，ＴＩＡＮ Ｙａｎ-ｊｉｅ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ（ＥＷＲ） ｏｆ ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ａｎｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｏｃｕｓ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ ｏｆ ＥＷＲ ｏｆ ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ ａｎｄ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＥＷＲ， ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｇｒａｄｅｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＥＷＲ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ＥＷＲ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｑｕａｔｉｃ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ， ｄｒｙｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔ ｏｆ ｂａｓｉｎ． Ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｈａｔ ｍｅａｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ＥＷＲ， ｓｐａｔｉａｌ ａｎｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｓｃａｌｅ ｅｆｆｅｃｔｓ， ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ－ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ－ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ， ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ， ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｎｏｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＂３Ｓ＂ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ＥＷＲ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＥＷＲ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ； ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｙｓｔｅｍ； ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ； ｒｉｖｅｒ ｂａｓｉｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
水循环是地球上物质和能量循环的基础，深刻影响着生态系统的结构与功能，水资源可持续发展是维持良性循环的生态环境的重要条件之一。随着世界性的环境问题日益严重，人们越来越清楚地认识到服从自然科学规律的水资源开发利用的重要性。生态系统的需水特性和规律以及生态需水量的计算方法是实现最佳水资源管理模式的理论基础，已成为目前国内外的研究热点。
国外对生态需水的研究较早，形成了以河道生态需水为主的理论和方法。２０世纪４０年代，美国鱼类和野生动物保护协会（ＵＳＦＷＳ）为保护水生物多样性，提出针对鱼类生长繁殖和产量与流量关系的河道最小流量（Ｉｎｓｔｒｅａｍ ｆｌｏｗ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）的概念。接着许多国家都开展了相关研究，提出了许多计算和评价方法［１］。20世纪６０～９０年代，河流生态流量的定量和基于过程的研究以及流量和流速、鲜鱼、大型无脊椎动物、大型水生植物间的关系等陆续展开，同时也关注到能量流、碳通量和大型无脊椎动物生活史方面［２］。英国水资源法要求各河流管理局设置最小需水量。印度、孟加拉、巴基斯坦和埃及等国家的流域工程被重新评价和规划。美国在第二次水资源评价中，同时考虑了河道外需水和河道内需水，全面调整流域开发和管理目标，形成了流量计算方法和生态需水分配研究的雏形［３，４］。至20世纪９０年代，生态需水成为全球关注焦点，研究深度和广度增加。国际间的ＦＲＩＥＮＤ（Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｍｅｓ ｆｒｏｍ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄａｔａ）组织成立，从不同角度提出河流生态需水量的计算方法，河流生态需水由单一目标发展为考虑多方面需求，将某时段的各种需求的最大值定为河道流量需水量。在空间尺度上从纵向、横向、垂向和时间域构成的四维动态系统进行研究［５］，也扩展到湖泊、湿地、河口三角洲等生态系统的需水研究。
在我国，方子云在１９８８年的《水资源保护工作手册》提及流域生态用水的内容；汤奇成［６］在分析塔里木盆地水资源与绿洲时提出了生态环境用水概念，率先开展了生态环境需水研究。２０世纪９０年代后期，生态环境需水进入了较全面的研究阶段。刘昌明［７］根据水资源与生态用水关系，提出水热平衡、水盐平衡、水沙平衡与水量平衡（含水资源供需平衡）原理，探讨了生活、生产与生态用水之间的共享性。