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生态化境用水2.3

发布日期:2015-11-01   

2.3 生态环境用水
    生态环境建设是黄土高原可持续发展过程中一项重要内容,也是“西部大开发”中的重点建设项目。目前黄土高原生态环境建设中所面临的一些重大科学问题,如严重的水土流失、土壤干层、造林成活率低、小老树等,均直接或间接与区域水资源配置过程中仅重视生产和生活用水,而忽视生态环境保护与建设对水资源的需求,尚未考虑生态环境用水有关[44~45]。因此,合理量化生态环境用水已成为黄土高原区域水资源优化配置和生态环境建设中亟待解决的问题。近年来,有关生态环境用水的研究论文层出不穷,并取得一些阶段性研究成果,国外研究主要是集中在河流生态环境用水方面[46~52],国内研究是随着水资源的短缺和生态环境的日益恶化问题而出现的,主要集中在水资源缺乏和生态环境极为脆弱的干旱半干旱地区,研究范围涉及到河流、湿地、植被等类型,在此仅对生态环境用水量化方法进行简要分析与评述。
    (1)水土保持生态环境用水
    以小流域为治理单元,通过综合治理措施(生物措施、工程措施和耕作措施)来改善生态环境所消耗水资源量称为水土保持生态环境用水。常用计算方法主要有水文法和水保法两种[10,56]。水文法是利用实测水、沙资料,建立降雨、产流及其产沙模型,利用模型计算某时期治理流域在未治理状态下的产流产沙量,并与同时期实测产流产沙量相比,求出水土保持措施减水量,扣除流域治理前后生产及生活用水增量,得到水土保持生态环境用水量;水保法是从由下垫面条件改变而引起水沙变化的实际情况出发,根据各项水土保持措施的数量、质量及其蓄水拦沙指标等因素分别计算各项措施的用水量,进而计算水土保持措施综合利用水量。上述两种方法相比,水文法简单易用,对同流域使用效果较好,而水保法属于经验性统计方法,其计算精度依赖蓄水拦沙指标大小和各种治理措施数量、质量等,对区域范围使用效果较好。
    (2)植被生态环境用水
    植被是生态系统的主要生产者,其在维护生态环境和谐稳定等方面具有不可替代的作用,因此植被生态环境用水应该优先得到保证。对于植被生态环境用水的研究主要集中在生态环境极为脆弱的西北干旱半干旱地区和严重缺水的黄淮海平原地区,估算方法主要是根据不同区域的典型植被需水耗水特征,结合降水补给土壤水分的实际可利用量或根据不同区域实测不同类型植被减少河川径流资料确定植被生态环境用水定额,进而根据不同植被类型的面积计算生态环境用水量[53,54,57,58],其计算方法已较为成熟。目前在对植被生态环境用水估算中,具有较大的争议问题是可否将地带性植被用水纳入到植被生态环境用水中。贾宝全[55]等人认为,对于地带性植被而言,当地的降水量已完全能够满足植被类型的用水需求,而降水又是人为不可控制的气候因素,在这种情况下,对地带性植被的用水量进行计算,实际意义不大。因此植被生态环境需水的计算只应考虑非地带性植被需水。笔者认为,地带性植被在区域水循环和水平衡中起着尤为重要的作用,由于人为活动对地带性植被的破坏,尤其对植被破坏极为严重的黄土高原地区而言,已引起区域水循环和水平衡发生变化,影响径流、地下水、土壤水以及降水等,进而影响非地带性植被的分布。同时由于水资源紧缺态势的加剧,人们对可再生性水资源的认识已从传统的地表水资源和地下水资源发展到立足于可利用的雨水资源和土壤有效水资源水平[13,14],此水平已涵盖地带性植被用水范围,因而应将地带性植被用水纳入到总的植被生态环境用水中进行研究,以为以植被恢复为核心的生态环境建设提供科学理论依据和参考目标。


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