河道生态需水估算方法

适宜生态需水和其他生态需水一样具有时间特性，在一年之中是变化的。本节研究的适宜生态需水是指鱼类产卵期的适宜生态需水。

由于河流水生物种类众多，要逐一研究各类水生物对水量的需求，在现阶段显然是不可能的。因此，需要找出一种关键生物。认为关键生物的水量需求得到满足，其他生物的水量需求也得到满足。

如前所述，鱼类在河道生态系统中有特殊作用，且对水量敏感，因此，将鱼类作为河流生态系统中的指示物，认为鱼类的需水得到满足，其他生物的需水也得到满足。

鱼类产卵是鱼类繁衍和保持群落稳定的关键因素，同时，产卵对水量的要求高。因此，从鱼类产卵所需的流速来估算适宜生态需水。在天然条件下，草鱼、青鱼、鲢、鳙等鱼类的性腺在静水环境中可以发育，但成熟产卵却需要江河流水环境、水位上涨和一定的流速。在鱼类需要的水力因子中，河流水流平均速度是鱼类产卵和正常生存所需的重要环境因子，并影响水中溶解氧等水质参数。在天然条件下，一定的流速，对应一定的流量，对应一定的水面宽、水深和水面面积。提供了鱼类所需的平均流速，也就提供了鱼类产卵所需的最小水力条件。因此，用鱼类正常产卵所需要的最小流速来确定适宜生态需水。

在1964～1976年间，Tennant D L等对美国的蒙大拿州、内布拉斯加州和怀俄明州的10多条河流的断面资料进行了详细的野外研究。他们研究在不同地区、不同河流、不同断面和不同流量状态下，物理的、化学的和生物的信息对冷水和暖水渔业的影响。他们认为多年平均天然流量30％将能提供安全的河宽、水深和流速的一种“基流状态”，此时的平均流速为0.46m/s。当流量为多年平均天然流量的10％时，平均流速是0.23m/s，此流量是生物能够存活的最小瞬时流量。

Orth D J和Leonard P M（1990年）在美国维吉尼亚地区的河流中证实：年平均流量20％的流量提供了保护水生栖息地的适当标准；在小河流中，年平均流量30％的流量接近最佳栖息地标准。加拿大大西洋省认为年均流量的25％为较好的栖息地条件。(www.xing528.com)

从以上三项研究中得出，对中型河流，平均流量的20％～30％为生物提供了较好的栖息地。它对应的水量为适宜生态需水量，对应的流速在0.23～0.45m/s之间。

R2CROSS法中，满足鱼类需求的流速为0.3m/s。根据中国科学院武汉水生生物研究所刘建康院士1992年主编的《中国淡水鱼类养殖学》，根据实测推算，长江干流鱼类产卵所需的最小流速为1～1.5m/s[52]。

根据以上资料进行粗略地估计，对于中型河流，鱼类产卵所需的最小流速大约为0.3～0.4m/s。

具体计算时采用水文站资料，建立流量和流速之间的关系，用鱼类产卵所需的最小流速推求适宜需水量。