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我国面临严峻的水环境问题。河流生态环境需水是针对水资源开发利用中的生态环境保护以及科学地进行生态环境修复、改善等问题近年来提出的新概念。如何能基于有限的水资源总量,实现流域水资源的合理配置,维持合理的生态环境需水量,将人类活动控制在生态、资源、环境允许范围内,以满足国民经济持续发展,水资源永续利用以及生态平衡的需要是当前待解决的问题。但迄今为止对生态环境需水量还没有一个明确公认的定义和统一的计算原则、标准和方法。对生态环境需水量等术语概念的定义和理解上存在的差异,从而导致的研究方法和计算结果的不尽相同,给管理和操作带来了诸多不便。 本文在总结国内外相关文献资料、掌握前沿的基础上,分析河流生态环境需水量的产生背景和意义;回顾河流生态环境需水量产生和进展;思考河流生态环境需水量研究进展中存在的问题和困难。笔者以生态系统理论和可持续发展理论为指导原则,从研究河流生态环境角度出发,阐述了“尽最大限度维护和协调河流系统所承担的系统功能,以流域这一有机整体的社会、自然和经济三者协调发展为目标,进行河流的最小生态环境需水量研究和计算”的思路。进而界定了河流最小生态环境需水量的概念,分析河流生态环境需水量的特征和影响因子,确定其组成成分和研究范围,通过研究各需水分项的耦合关系,建立求解河流最小生态环境需水总量的理论计算式。 在界定河流生态环境需水量概念的基础上,探讨河流生态环境需水量研究方法。针对所研究河流以时段、河段、河流系统生态需水量组成进行时间、空四川大学工学硕士学位论文间和结构组成五维划分。归纳总结国内外各需水分项的计算方法,包括来源、特点、计算方法和适用范围。针对研究对象确定需重点分析的研究方法,修正模型以实现推广使用和提高计算精度的目的,研究并建立河流最小生态环境需水量的评价方法。 以杂古脑流域为研究对象,分析杂古脑河目前所承担的系统功能(生态功能、环境功能和资源功能),结合该流域的生态环境保护政策和目标,预测流域水电梯级开发将对河流系统功能造成的影响,确定研究河段的生态环境需水的组成和特点,选择并修正适宜各需水分项采用的计算方法和模型。以杂古脑流域上的薛城水电站减水河段为例,分析并计算各需水分项,祸合求解得到薛城段闸址处应下泄的最小生态环境需水量。为定量化配置该段生态环境需水量提供参考依据,井为合理配置和调控水资源和实现杂古脑流域的可持续发展提供保障。 在本文的结束语部分,就河流系统生态环境需水量理论和研究方法的进一步完善进行了展望:河流生态环境需水量的研究需要多领域专家的参与和协作;水生生物的生存、发育在各阶段对水力学条件的需求需作更进一步的监测和研究;河流系统内在功能的相辅相成性;河流生态环境需水量的动态性;如何证明生态环境需水量成果的可靠性和如何提高计算的精度;按河流生态环境需水量实行配水后,如何运行和维护。关键词:生态环境;需水量:河流;系统功能;河道内;河道外; 河流栖息地;景观娱乐