西北生态需水研究(1)程力学毕业论文(3)

4．3．3 基于流域降水平衡和水资源平衡分析计算生态需水

降水平衡分析是以流域为单位研究不可控生态耗水（外流区包括经济）与水资源的对比关系。水资源平衡分析是以流域为单元研究可控生态耗水与国民经济耗水的对比关系。通过平衡分析不仅可以校正生态需水的计算结果，更重要的是从降水平衡分析可以直接计算出山丘区生态建设用水对水资源总量的影响；从水资源平衡可以协调生态需水与国民经济用水矛盾，以此调整生态保护、生态建设或国民经济发展规模。

5 面向可持续发展的生态保护与生态建设模式探讨

《环境与发展的里约热内卢宣言》和《21世纪议程》使人类对解决生态环境问题策略的认识从消极的环境保护发展到积极的生态建设。人类在强调保护生命资源对人类生存作用的同时，也鼓励“依据生态控制原理调节系统内部不合理的生态关系，提高系统的自我调节能力，在外部投入有限的情况下通过各种技术的、行政的和行为诱导的手段去实现因地制宜的持续发展[15]”。这一可持续发展的思想给出了处理受损生态系统或天然生态系统不合理部分的指导原则。可以根据生态系统的现状特征采取不同的管理对策，或恢复或改建或重建。

根据西北地区生态系统的特点，对可持续生态环境保护与生态建设模式有这样几点认识：①关于内陆区天然水面的保护与恢复，以不影响湖区湿生植被以及以此为栖息地的鸟类、动物的稳定性为目标。不主张恢复已经彻底破坏的水域。③关于内陆区的植被建设，以恢复天然乔灌木为主。③关于人工绿洲区的生态格局，应当实行集约化管理，保证小而精的人工绿洲消耗必要的水分发挥最大的经济效益。④关于内陆区地带性植被的恢复，应严禁樵采等破坏活动，保证地带性荒漠植被的良性发展。⑤关于黄土高原的植被建设，实行小流域水土保持综合治理。⑥关于水环境污染，以水环境容量为约束，依法管理。⑦关于盐碱化防治，大力推广节水措施，防治大引漫灌等不合理用水。

6 西北重点地区生态需水

通过以上方法比较准确地计算西北现状的生态耗水，依据可持续发展的生态模式确定生态保护目标与生态建设规模，在此基础上预测未来近中期的生态需水。

西北地区的不可控生态活水主要是在黄河流域，以《全国生态环境建设规划》为生态建设的战略目标，黄河流域不可控生态需水增加42亿m3。

西北重点地区的可控生态需水（简称生态需水）如下：

新疆现状生态耗水392亿m3，其中天然生态耗水293亿m3，人工作用区灌溉抬高水位间接支撑的生态耗水99亿m3。2020年天然生态总需水294亿m3，总量与现状接近。

河西走廊的疏勒河流域现状生态耗水10亿m3，其中天然生态耗水8．2亿m3，2020年土地开发侵占天然绿洲或过度带50万亩，天然生态需水7．8亿m3，天然生态没有太大变化；黑河流域现状生态总耗水19亿m3，其中天然生态需水13亿m3，2020年开发土地非常有限，而且只在人工区内部，同时中低产田改造可节约人工区内部盐碱地耗水，增加大然生态的需水，预测天然生态需水14亿m3，使下游天然生态稍有改善；石羊河流域现状生态总耗水3．2亿m3，其中天然生态耗水1．4亿m3，2020年因从外流域引水，部分可供天然生态重建需水，预测天然生态需水3．6亿m3，比现状增加2．2亿m3，这将使下游民勤的生态重建有较充足的水源。

柴达木盆地自然环境恶劣，柴达木盆地现状生态总耗水46亿m3，其中天然生态耗水45．5亿m3，未来仍然维持盆地的生态平衡，天然生态需水基本不变。

宁夏水资源管理可控的生态现状总耗水10．6亿m3，其中天然生态耗水2．5亿m3。陕西靠水资源支撑的天然湿地等生态景观面积很小，生态需水非常有限。

7 讨论

西北地区生态需水研究是西北水资源合理配置与生态环境保护研究的核心问题。国内外对生态需水的研究都是刚刚起步。

本文基于植被生长需水的区域分异规律、用遥感和gis技术进行生态分区、遵循水循环（水平衡）的生态需水计算方法，原理简单明确，受资料限制程度小，，不失为计算区域生态需水的有效方法。同时基于水循环的计算方法，使流域内降水分配、水资源的分配和转化都有一定的量化概念。但是该方法没有模拟地下水位的变化，使预测可控生态需水的精度受影响；而且没有进行地表水文模拟，使生态建设不可控生态需水的增加量不能精确预测。为了实现水土一体化管理，建议将采用模型进一步完善生态需水的计算方法。

本文将生态需水的概念界定为：为维护生态系统稳定，天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。强调天然生态保护旨在排除天然生态中不合理的部分（如耗水的天然盐碱地等），强调人工生态建设是为了从人工生态中排除直接与经济有关的需水。将生态需水的“水”范围界定在“降水”的尺度主要是考虑到土地利用变化对径流的形成影响比较大。

可持续发展的生态模式用“保护＋建设”代替单纯的“保护”，给出了解决问题的方向。但是保护与建设的规模应当基于生态系统本身的承载能力或环境容量，这是合理解决开发与保护矛盾的关键，这项内容还需要尽快研究解决。

水土保持生态建设主要是增加降水的利用，即增加不可控生态需水。

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