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1.研究背景   1.1水資源利用現狀   近年來我國生態環境的惡化不斷加劇，人類一味的追求水資源的最大經濟可利用水量，忽視生態環境自身對水資源的需求。特別是北方地區水資源供需矛盾尖銳，在水資源嚴重短缺的情況下，生態環境用水被經濟用水所擠占，北方多數地區河流開發過度。水資源、水問題可以概括為“水多、水少、水臟、水生態惡化”，這些問題嚴重影響了我國的可持續發展[1]。進入21世紀，面對嚴峻的水資源短缺、經濟快速發展與生態協調等問題，我國學者提出了“面向生態”的新概念，面向生態的水資源利用重視自然生態的需求，綜合考慮自然———社會———經濟復合生態系統的需求，我國進入了面向生態的水資源利用模式———生態保護型階段。   1.2河流生態環境問題   人類對水資源開采程度好破壞程度的不斷增強使水文循環受到嚴重的擾動，水資源自然循環的途徑和通量發生改變，其可再生能力也有不同程度的改變，出現一系列的問題，如河道斷流、地下水位下降、水資源短缺、水污染等等。水作為生物本身的組成部分，在自然生態系統中起著無可替代的重要的決定作用。要使生態環境朝著良性循環的方向發展，必須首先滿足生態系統所必須的水量要求。   2.生態需水基本理論   2.1河流生態需水及其特點   基于自然水循環角度[2]，河流生態需水可以定義為：在特定時段內，在一定的生態保護目標下，維持河流基本結構與功能所需要的一定水質目標下的水量。其內涵可以理解為：（1）維持河流生態系統現狀；（2）避免河流退化；（3）提供水來支撐自然過程，以保留關鍵的生態服務和社會服務功能。具體可以歸結為一下幾個方面：（1）維持河床沉積物的大小和移動性；（2）維持常年性河流不斷流；（3）維持河道的縱向連續性；（4）維持河流特征和環境；（5）維持洪泛平原；（6）維持河濱植被；（7）維持河口的生態平衡；（8）維持娛樂和舒適性。河流生態需水特點：質與量的統一性[3]；時間與空間性；尺度多樣性；最優性與闕值性。這些特點涉及到方方面面的因素，必須統籌兼顧，全局把握，針對特點有目的的改造河流，造福人類。   2.2河流生態需水重要水文要素與指標   河流生態需水研究的一個重要問題就是如何選取水文指標。這些指標包括：（1）與流量狀況總體趨勢密切相關的指數如平均日流量、平均的最小的和最高的月流量、低流量、最小的和最大的流量的持續時間等。（2）描述流體多樣性成分的指數：日流量、月流量、年流量以及低流量高流量在頻率上的變化，低流量和高流量在持續時間上的變化，流量變化的速度等。（3）其他比較重要的指數包括每年流量的變化，高峰期的峰值，洪水頻率以及洪峰天數等。   在水資源規劃與配置中，常常需要涉及到一些表征生態需水的性能性指標，這些指標具有典型性和代表性，對分析河流生態系統的健康具有重要作用。這些指標一般與流量過程有關，具有相同特點的河流，其性能指標應具有同一性，不同的河流其指標存在不同程度的差異。往往應該考慮到枯水年、平水年、豐水年以及不同月份的差異。不同情況性能指標不同，實現河流的生態功能也不同，針對我國北方河流季節性的特點，提出以下指標來衡量生態需水的性能：非汛期低流量天數、汛期流量、某頻率的洪水、入海流量。   3.生態需水的評價   生態需水評估的原則有：科學性原則，協調性原則，動態性原則，區域差異性原則。河流生態需水估算與實施的理論框架可概括為三個部分，即河流生態系統現狀分析、保護目標以及生態需水的確定、實施效果的評估。伴隨著人類對水資源系統干擾程度的不斷增加，越來越多的學者開始對經濟社會系統中水循環的運動過程進行研究，與自然水循環相對應的人工水循環被提了出來。生態需水的評價一定要權衡多方利益，評價變得更加復雜。   4.河流生態需水的研究展望   河流生態需水已經引起了世界范圍內的廣泛關注，世界上許多國家不僅提出了相關概念，更重要的是生態需水已經成為水資源規劃與水資源配置必須考慮的內容。未來應將生態流量管理與流域管理規劃、生態監測規劃結合起來，強調水資源在整個生態系統中的地位和作用，并注重生態系統中與水有關的各因素之間的綜合研究，特別是生物多樣性的研究。自然水循環與社會水循環相結合，應用新的理念技術和方法，加強多部門、多學科的相互合作，使生態需水研究更加成熟，推動社會可持續發展。