甘肅省生態(tài)需水量的分析研究工學(xué)論文
關(guān)鍵詞：甘肅省生態(tài)需水量水資源綜合規(guī)劃水平年
摘要：針對(duì)甘肅省的具體情況，結(jié)合近年來開展的水資源綜合規(guī)劃實(shí)踐，在對(duì)甘肅省不同水平年生態(tài)環(huán)境需水量進(jìn)行計(jì)算、預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)甘肅省生態(tài)需水對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。對(duì)甘肅省水資源的合理開發(fā)利用及生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)參考意義。
l甘肅省生態(tài)現(xiàn)狀
甘肅地處中國內(nèi)陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，背靠世界屋脊，地形復(fù)雜多樣，氣候干燥，雨量稀少，水資源匱乏，是全國最干旱的省份之。全省水土流失嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。本文就甘肅省生態(tài)需水量進(jìn)行研究，為水資源開發(fā)利用及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。
2甘肅省生態(tài)需水量計(jì)算
本文采用《中國西北地區(qū)生態(tài)需水研究》中生態(tài)需水概念，即為維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、天然生態(tài)保護(hù)與人工生態(tài)建設(shè)所消耗的水量。主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：①保護(hù)和恢復(fù)內(nèi)陸河流下游的天然植被及生態(tài)環(huán)境耗水量；②水土保持及水保范圍之外的林草植被建設(shè)耗水量；③維持河流水沙平衡及濕地、水域等生態(tài)環(huán)境的基流需水量；④回補(bǔ)超采地下水的需水量。在實(shí)際的生態(tài)需水計(jì)算中，又有河道內(nèi)和河道外生態(tài)需水之分。
2．1河道內(nèi)生態(tài)需水量計(jì)算
對(duì)黃河、長江流域所選河流河道內(nèi)生態(tài)需水量計(jì)算，以河流水文測(cè)站為控制節(jié)點(diǎn)，采用1956～2000年徑流系列，用Tennant法[31計(jì)算維持河道一定功能的需水量。對(duì)內(nèi)陸河流河道內(nèi)生態(tài)需水應(yīng)以維護(hù)河流下游湖泊、沼澤、濕地、天然植被不再萎縮或逐步恢復(fù)的需水量下泄為目標(biāo)，分析計(jì)算得黨河尾閭敦煌西湖自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境需水量為1．56億m，，疏勒河安西西湖自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境需水量為0．56億m，，黑河應(yīng)向內(nèi)蒙有調(diào)水下泄9．50億m到正義峽的任務(wù)，已考慮尾閭生態(tài)需水。故內(nèi)陸河生態(tài)需水僅考慮黨河和疏勒河。全省主要河流控制把口站斷面處的河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水分析成果如表1
2．2河道外生態(tài)需水量計(jì)算
河道外生態(tài)需水分天然植被生態(tài)需水和生態(tài)環(huán)境建設(shè)需水。內(nèi)陸河流域生態(tài)需水須依靠除本地降水之外的徑流輸入才能得到滿足，而長江、黃河流域?qū)贊駶櫚霛駶檯^(qū)，生態(tài)環(huán)境需水量依靠降水即可滿足，故文中只計(jì)算內(nèi)陸河流域天然植被生態(tài)需水。
2．21天然植被生態(tài)需水量
①內(nèi)陸河流域天然植被生態(tài)需水量
GE：植被的徑流性生態(tài)需水量；GEi：某一類型植被i的生態(tài)需水量；P2：有效降水；Ai：某一類型植被i的面積；E：天然植被蒸騰量。
②天然植被蒸騰量E計(jì)算
E的合理選擇關(guān)系到計(jì)算成果的精度，是進(jìn)行生態(tài)需水分析的依據(jù)之一。本文收集和分析了迄今為止數(shù)量有限的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，并分析了相關(guān)研究成果和經(jīng)驗(yàn)公式，參考相關(guān)的研究成果，對(duì)河西內(nèi)陸河流域提出了一套符合地區(qū)變化規(guī)律的E參考值。通過計(jì)算得到河道外內(nèi)陸河流域天然植被生態(tài)需水量為100317萬m。
2．2．2生態(tài)環(huán)境建設(shè)需水。本文采用“面積定額法”來計(jì)算生態(tài)環(huán)境建設(shè)需水，即以某一區(qū)域某一類型生態(tài)環(huán)境的面積乘以其生態(tài)耗水定額。
A：某一類型的面積；q：某一類型植被的需水定額。通過計(jì)算，全省水平年2000年的生態(tài)環(huán)境建設(shè)需水量見表2。
3現(xiàn)狀年生態(tài)需水量分析評(píng)價(jià)
3．1全省狀況
由表3可知，2000年全省生態(tài)需水總量61．78億m就其分布而言，河西內(nèi)陸河流域占24．38％，黃河流域占35．59％，長江流域占40．03％。從需水類型來看，河道內(nèi)生態(tài)需水約48．74億m，占總生態(tài)需水量的78．91％；河道外生態(tài)需水13．03億m，，其中，以天然植被需水最大，湖泊濕地生態(tài)補(bǔ)水次之，城鎮(zhèn)環(huán)境需水和人工林草建設(shè)需水較少。
不同流域河道內(nèi)外需水量差別很大。河西內(nèi)陸河流域，河道外生態(tài)需水占86％，主要用于天然植被生態(tài)需水；在黃河及長江流域區(qū)的生態(tài)環(huán)境需水中河道外用水量很少，其生態(tài)環(huán)境需水量主要用于河道內(nèi)維持基流、河道沖沙等。
3．2內(nèi)陸河地區(qū)狀況分析
內(nèi)陸河徑流性生態(tài)需水量直接關(guān)系著生態(tài)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和綠洲的生存安全。2004年內(nèi)陸河流域生態(tài)需水結(jié)構(gòu)中天然植被生態(tài)需水量占河道外生態(tài)需水量的70％以上。在水資源合理配置中應(yīng)協(xié)調(diào)水與生態(tài)的關(guān)系，提供必要的生態(tài)需水是恢復(fù)植被的重要舉措之一。
3．3規(guī)劃水平年生態(tài)需水量分析評(píng)價(jià)
3．3．1河道內(nèi)生態(tài)需水量在各規(guī)劃水平年沒有變化。河道外生態(tài)需水以天然植被的生態(tài)耗水量最大，現(xiàn)狀年僅此一項(xiàng)占到內(nèi)陸河總生態(tài)耗水量的50％；隨著生活水平的提高，城鎮(zhèn)生態(tài)需水和林草建設(shè)需水呈上升趨勢(shì)，但其所占比例較少。隨著時(shí)間的推移，天然植被需水量總體變化呈下降趨勢(shì)，主要是由于各類植被處于脅迫條件下。由于干旱平原地區(qū)對(duì)綠洲發(fā)展和生存意義重大的植被群大多是隱域性植被，其大多為中生、旱中生植被，生態(tài)耗水量變化幅度很大，給予充分供水，其耗水量將很大，但當(dāng)供水不充分時(shí)，其仍能存活。在干旱區(qū)。由于水資源有限，加之生產(chǎn)、生活用水量日益擴(kuò)大，給予天然植被以充分供水，既不可能也無必要。因此，天然植被類群在不降低其生態(tài)保護(hù)意義的前提下，應(yīng)取最小生態(tài)需水量。但就大的生態(tài)需水類型而言，隨著時(shí)間的推移，綠洲系統(tǒng)的生態(tài)需水量將逐漸增加，而天然系統(tǒng)的生態(tài)需水量將呈不斷下降的趨勢(shì)。
3．3．2就河道外生態(tài)需水的地區(qū)分布而言，以內(nèi)陸河最大。主要是由于該區(qū)域在氣候上屬干旱區(qū)，降水對(duì)各生態(tài)類群的生命維持幾乎沒有實(shí)際意義；而黃河流域有一定的降水，河道外生態(tài)需水總量稍小；長江流域有豐富的降水，其河道外徑流性需水量很少。這也從另一方面說明，對(duì)于生態(tài)保護(hù)而言，在水的合理分配上，內(nèi)陸河流域的難度更大。
3．3.3從分析預(yù)測(cè)結(jié)果看，全省河道內(nèi)、外生態(tài)需水量占水資源總量的22％左右。對(duì)適應(yīng)于極端條件下的內(nèi)陸河流域天然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水的需求量分析認(rèn)為：在基本維持現(xiàn)狀、且非充分用水的條件下，只要限制超采地下水，使區(qū)域地下水埋深不再急劇下降，保持基本穩(wěn)定或逐漸有所回升，即可達(dá)到保護(hù)天然植被生態(tài)的目的。
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