水资源在人类社会的发展中扮演着重要作用,但是随着人口的增长、城市的加速扩张,对水利用的强度不断加大,水资源利用不合理和水资源污染问题也相继出现,使原本不足的水资源变得更为紧张,这就需要对水资源进行合理配置,保证水资源的可持续利用。若要对一个区域的水资源进行合理配置,需要了解水资源利用的现状,在现状分析的基础上,判断水资源的利用是否合理,是否符合经济发展的需要,是否可以对水资源的利用方式加以改进,使水资源的利用更加科学,在此基础上,很多学者对区域生态需水进行了探索。在前人的生态需水研究中,出现了生态需水的构成不明晰,研究方法不统一,主要针对单一生态系统的生态需水进行理论和方法研究,还出现了侧重于将区域中不同类型生态系统的生态需水累加计算,造成了重复计算的问题。为了解决上述问题,提出了生态需水模型,以汉江流域为例,收集整理相关数据,利用GIS空间分析的方法对汉江流域生态需水进行了分析和评价,主要内容有:(1)创新性地将一个区域的生态需水分成非生物需水和生物需水,明确了生态需水的构成。其中,非生物需水是指在没有动植物的参与下,区域生态系统本身所需要的水量;生物需水是指在动植物的参与下区域生态系统需要的水量。(2)本文在明确区域生态需水构成的基础上,创建了统一的生态需水模型,将区域生态需水模型分为非生物需水模型和生物需水模型两大部分。其中,非生物需水模型包括河流输沙需水模型、河流、湖泊蒸发需水模型、土壤需水模型和区域城镇工业需水;生物需水模型包括湿地野生生物栖息地需水模型,植被蒸腾需水模型、农作物需水模型和城镇生活需水模型。(3)研究了汉江流域的生态需水量,并对汉江流域的生态需水满足度进行了分析评价。通过研究得到了以下结论:(1)生态需水模型主要是为了对一个区域所需要的水量进行评价,可以根据生态需水量结果的研究,对整个区域的生态需水量多少进行判断和调控,为区域水资源的供需平衡和合理配置提供科学依据。(2)汉江流域生态需水量的范围是481～2567373(m3/a),生态需水量多集中在3000～6000(m3/a),面积比例高达76.68%,河流是汉江流域生态需水量最大的地区,并且生态需水量与其他地区的生态需水量差异较大,而紧临河流和湖泊的地区则生态需水量最少。值得一提的是,汉江地区中部的荆门县和沙祥县的交接地区,生态需水量的值也较大,原因是该地区刚好是河流经过的地区,再加上该地区有土壤含水量较多的水稻土,种植的农作物主要是水田作物,导致该地区生态需水量较大。(3)汉江流域的生态需水满足度较高,基本上满足度都在100%以上,汉江流域的水资源是可以满足汉江流域的生态需水量,其中汉江流域东南部地区生态需水满足最高,其次是西北地区,中部地区地形复杂,土地利用类型多样,满足度差异也较大,河流地区生态需水满足度较高,汉江流域中部的荆门县和沙祥县的交接地区生态需水满足度较低。(4)通过生态需水模型,结合地理信息技术手段,将区域的生态需水量进行可视化,对于区域中生态需水量过多或过少的地区,了解其原因,判断需水量过多或过少是否合理,是否应该制定相应的政策进行调节。汉江流域作为南水北调中线的水源区,对我国的南水北调工程具有特殊意义,那么生态需水量的研究也显得尤为必要。尤其是十八大以来多次强调生态建设,强调自然资源的节约和高效利用,生态需水模型在实现水资源的合理利用和协调地区经济发展方面也许可以发挥出巨大作用。