基于水生态系统调节功能的珠三角河道生态需水量研究

In recent years, the water shortage often occurred during dry season in the Pearl River Delta Region, resulting in the gradual decline of the regulatory function of the aquatic ecosystems and the threat to the water ecological security. To realize the aquatic ecosystem health and water ecological security in the Pearl River Delta Region, the optimum methods are used to assess the regulatory function of the aquatic ecosystems. The composite index method is adopted to analyze the status of water ecological security. Based on the analysis of coupling relationship between water change and the state of the aquatic ecosystems, the change law of regulatory function of the aquatic ecosystems is analyzed, the quantitative model of ecological water requirement of stream-channel during dry season in the Pearl River Delta Region is established，and its temporal and spatial distribution characteristics is analyzed. The countermeasures for maintaining the regional water ecosystem health and water security are put forward. The study is expected to reveal the coupling relationship between the state of the aquatic ecosystems and the hydrological processes in the Pearl River Delta Region, and to establish the quantitative model of ecological water requirement of stream-channel during dry season in the Pearl River Delta Region based on the regulatory function of the aquatic ecosystems，and to achieve the goal of the aquatic ecosystem health and water ecological security. The research results are of great importance for mitigating water ecological problems, for realizing water ecological security and for constructing Green Pearl Region. The research results also provide a scientific basis for the rational allocation and sustainable development and utilization of water resources in the Pearl River Delta Region.

近年来，珠三角地区常出现枯水期水量不足，造成区域水生态系统调节功能逐渐下降，严重威胁到水生态安全。本研究以实现珠三角地区水生态健康和水安全为研究目标，采用适宜方法评估珠三角水生态系统调节功能，运用综合指数法分析水生态安全现状；在水量变化与水生态系统状况耦合关系的基础上，分析水生态系统调节功能的变化规律；建立枯水期珠三角河道生态需水量量化模型，分析其时空分布特征；提出维持区域水生态系统健康和水安全的对策。项目预期将揭示珠三角地区水生态系统状况与水文过程的耦合关系，建立基于水生态系统调节功能的枯水期珠三角河道生态需水量量化模式，实现水生态系统健康和水安全的目标。项目的研究成果对于缓解珠三角地区水生态问题、实现水生态安全以及建设绿色珠江均具有重要意义，并为珠三角区域水资源合理配置及可持续开发利用提供一定的科学依据。

随着经济的飞速发展和人口急剧增长，珠三角地区常出现枯水季节水量不足、水质下降等水生态问题，对水文调节、水质净化等水生态调节功能的影响明显，导致水生态系统功能下降，威胁水生态安全，对保障区域生态需水与水生态安全提出了更高的要求。本研究以维护水生态系统调节功能、实现水生态安全为目标，探索基于水生态系统调节功能的珠三角地区河道生态需水量，提出维护区域水生态系统健康和水安全的对策。.在掌握和了解国内外生态需水研究动态的基础上，从生态学和水文学角度分析了生态需水研究的理论基础，认为生态需水机理是生态系统的生态过程与水分循环过程的耦合。生态需水内涵是一定的生态目标下，为维持生态系统正常生态功能所需要补充的径流性水资源量。.通过对水生态系统调节功能和水生态安全进行评价分析，认识珠三角地区水生态系统和水生态安全的状况，珠江三角洲水生态系统调节功能总价值为179.07亿元，其中水资源积蓄与调节功能发挥着重要的作用；珠江三角洲地区有75%以上的城市处在Ⅲ级水平以下，说明珠三角生态安全总体水平不容乐观。.不同来水条件下区域水生态系统结构与水生态系统调节功能的变化规律的研究结果表明，珠三角水生生物生物量总体呈现枯水季节高、丰水季节低的特点。丰水年水生态系统调节功能较大，枯水年则较小。.采用两种不同方法量化珠三角河道生态需水量，方法一对河流不同生态功能的需水量进行了计算，方法二采用水量水质模型，考虑生物环境要求计算河道生态需水，综合比较两种量化方法，本研究采用方法一计算得到的生态需水量成果，珠三角多年平均河流生态需水量为1455.69亿m3，以维持河流基本生态功能的河流基本生态需水量为主，能满足河流的稀释自净和水生生物栖息地要求。.珠三角河道生态需水量汛期需求大，非汛期较小。且珠三角河道生态需水量主要集中在西江三角洲，北江和东江三角洲河道生态需水量所占比例不大。为了维持珠三角水生系统健康和水安全，应采取生态需水纳入珠三角水资源配置，加强珠三角污染控制力度，健全水生态安全保障措施，建立河流生态需水预警与调度机制等对策。.本项目研究对提高珠三角地区水资源利用率、控制水污染、缓解珠三角地区水生态问题、实现水生态安全等具有重要意义和实践价值。