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我国河流生态基流理论研究回顾

文档作者：陈昂1 2 隋欣2 廖文根4 陈凯麒5 文档来源： 1．中国长江三峡集团公司水电环境研究院 2．中国水利水电科学研究院国家水电可持续发展研究中心，北京100038； 3．清华大学土木水利学院 4．水利部水利水电规划设计总院 5．环境保护部环境工程评估中心		点击数：	更新时间： 2024年03月05日
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第14卷第6期中国水利水电科学研究院学报v。1．14 No．6
2016年12月Joumal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research December，2016
文章编号：1672—3031(2016)06—0401—1l
我国河流生态基流理论研究回顾
陈昂1’2一，隋欣2，廖文根4，陈凯麒5
(1．中国长江三峡集团公司水电环境研究院，北京l00012；
2．中国水利水电科学研究院国家水电可持续发展研究中心，北京100038；
3．清华大学土木水利学院，北京l00084；4．水利部水利水电规划设计总院，北京100120
5．环境保护部环境工程评估中心，北京100012)
摘要：从生态基流的概念内涵、发展历程、计算方法和相关规定4个方面回顾了我国河流生态基流的发展历程。
首先梳理了生态基流的概念，从生态基流支撑的河流生态系统功能、生态需水过程辨析了我国河流生态基流内
涵；根据40年来我国河流生态基流的发展历程，将其分为探索、起步、发展和完善阶段共4个阶段，并总结了各
阶段的特征；回顾梳理了国内外生态基流计算方法的发展历程，并对计算方法进行分类；最后梳理了我国已颁布
的河流生态基流相关法律、规范、导则和指南，分析了现有规定的不足及未来的研究发展方向。可为我国河流生
态基流理论研究提供依据，为河流生态系统保护政策的制定提供决策参考。
关键词：生态基流；环境影响评价；生态需水；环境流
中图分类号：X37 文献标识码：A
1 研究背景
由于社会经济的快速发展对水资源的过度利用影响了流域或区域的可持续发展，需要进行水资
源的科学核算与调控研究，即研究河流生态基流，保障河道中维持一定的流量⋯。目前我国处于水电
开发的快速发展时期，尤其是西南生态敏感区、西北生态脆弱区等地的水电开发面临诸多生态环境
问题。生态基流是水电工程建设项目环境影响评价时需要重点关注的指标，对维持河流基本的生态
结构和功能、保护水生生物健康具有重要意义。自20世纪70年代我国开始探索河流生态基流以来，
经过40年的发展已取得了一定的成果，建立了我国生态需水研究的指标体系，以及水循环的生态效
应与区域生态需水类型的关系，针对不同区域、不同类型及不同时间的生态用水需求引进并改进了
多种生态需水计算方法，完成了我国分区域生态需水研究幢1。作为生态用水控制的基本依据，生态基
流已成为水资源综合管理中亟需解决的问题之一。为解决日益突出的用水矛盾，保证我国水利水电
工程与环境保护的协调发展，2006年原国家环境保护总局环境影响评价管理司发布《水电水利建设项
目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试行)》(下称“指南”)，明确提出生态基
流下限不得低于多年平均天然径流量的10％，对实际工作起到重要指导作用b1。与国外相比，我国
河流生态基流问题更加突出，生态用水问题突出的流域河流甚至出现断流等现象，很大程度上影响
了河流生态系统健康H1。由于“指南”中未对河流生态基流的概念内涵进行严格的界定，随着我国水电
开发河段趋于敏感，待开发区域生态环境脆弱以及国家对生态环境保护要求的日益提高，在我国水
利水电工程建设、环境影响评价中对河流生态基流的考虑显露出一些不足，给生态基流措施的执行
带来了一定的困难；因此，现阶段亟需明确河流生态基流的用水需求与不同生态保护目标用水需求
之间的区别与联系，进一步完善和补充河流生态基流概念内涵、生态基流标准。
收稿日期：2015一lO—13
基金项目：中国博士后科学基金项目(2016M592404)；中国长江三峡集团公司资助项目(0799556，0766557，0799558，0799564)
作者简介：陈昂(1989一)，男，内蒙古赤峰人，博士，主要从事生态水文学，环境影响评价方面的研究。
E—mail： chen—ang@ctgpc．com．cn
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我国河流生态基流理论研究回顾陈昂隋欣廖文根陈凯麒
本文系统归纳了现有河流生态基流的研究成果，综述了河流生态基流的发展历程，辨析了河流
生态基流的概念内涵，回顾梳理了生态基流的国内外发展历程与计算方法，总结分析了河流生态基
流的法律法规、导则、指南和规范等相关规定。研究可为明确河流生态基流的概念内涵、计算方法
和促进河流生态基流标准的制定提供依据，为水利水电开发中生态基流的管理提供理论支撑，具有
重要的理论意义。
2概念内涵回顾
2．1相关概念河流生态基流及相关概念众多，国外使用较多的有环境流量(Environmental Flow)、
河道内流量(In—stream Flow)、最小流量(Mjnimum Flow)、最小可接受流量(Minimum Accepfable Flow)
等b圳。国内生态基流的相关概念大多是在国外概念基础上提出的，同时我国学者从多方面界定了河
流生态基流的概念及内涵，例如《水资源保护工作手册》《中国水利百科全书》《21世纪中国可持续发展
水资源战略研究》提出的生态用水、环境用水、河道内生态需水等概念。目前使用较多的概念有生态
基流、生态需水、敏感生态需水、生态环境需水量、最小生态需水量、适宜生态流量、环境流、环
境水流等(表1)，由于未形成统一的概念，除上述定义之外，我国河流生态基流研究中还存在一些其
它定义，如最小生态流量、基本环境需水、敏感生态需水量、生态系统需水量等¨。1“。
表1 河流生态基流相关概念
在众多概念中，河流生态基流仅是生态需水的一个方面，河流生态需水是在特定水平下满足河
流生态系统各项功能正常运行的需水量和需水过程。包括为保护和改善河流水质，实现生态和谐、
环境美化目标和其它具有美学价值目标等所需的水量；维持水生生物正常生长、保护特殊生物和珍
稀物种生存所需的水量；维持河流水沙平衡、水盐平衡等各项平衡关系所需的水量；以及人类日常
生产、生活所需的水量等内容¨3’161。因此，对于河流生态系统不同功能需求，生态需水又分为水面
生态需水(河流形态，水土保持、航运、娱乐、景观等)、输沙需水、生物生长繁殖需水和气候调节
需水等。
对于不同的生态系统对象，生态需水以流域、河流、湿地、湖泊、河口等不同空间尺度表现，
河流生态需水又可分为河道内生态需水与河道外生态需水¨7。⋯。根据河道内生态需水所满足的功
能，又可分为河道内生态基流和河道内敏感生态需水，本文所指的河流生态基流即为河道内生态基
流，是为维持河道不断流，避免水生生物群落遭受到无法恢复破坏的河道内最小流量。
2．2 内涵辨析研究和确定河流生态基流的目的在于遏止由河道断流和流量减少造成的生物多样性
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我国河流生态基流理论研究回顾陈昂隋欣廖文根陈凯麒
减少、生态环境恶化等问题，最终实现流域生态系统的可持续发展；但由于相关概念众多，内涵不
断扩展，形成了满足河道内外多种生态功能的河流生态基流概念体系。对其内涵需要从几个方面进
行辨析，一是河流生态基流维持的不同功能辨析，二是需水过程与需水量的辨析，三是河流生态基
流阈值设定与变化过程的辨析。
(1)河流生态基流维持的功能辨析。河流生态基流是指为维持河流基本形态和基本生态功能所需
的流量，重点在于河流最基本的功能，即维持河流不断流所需的流量(表2)。
生态需水是为了在流域自然资源开发利用的条件下维持流域生态系统动态平衡所需要的临界水
分条件，强调的是系统动态平衡不被破坏，满足的是整个生态系统的需水量和需水过程；敏感生态
需水则是强调生态敏感区的需水量及需水过程，不同敏感区和敏感目标的用水需求差异较大；生态
环境需水量强调维护生态系统平衡的需水量；最小生态需水量是生态环境需水量的最小值，强调维
持生态系统动态平衡的临界水量；适宜生态流量强调水生生态系统完整性，功能范围相对较小，仅
面向河流中的水生生物，包括鱼类、浮游动植物、底栖生物等；环境流则强调自然一社会二元水循环
的协调发展；环境水流在环境流的基础上更加强调河道内的水文过程。
表2河流生态基流相关概念维持的功能
(2)需水过程与需水量的辨析。河流生态基流要求河道内维持一定的流量，而不是一定时间内满
足的需水总量。由于径流表现出随时间变化的特性，需水总量并不能保证在单位时间生态基流积分
满足河流基本生态功能，因此需要在需水过程上对河流基流提出要求，通常以流量作为指标。
(3)生态基流时间尺度的辨析。河流生态基流是指维持河流基本结构和功能所需的最小流量，强
调满足河流最基本的结构功能，或简言之即为保持河流不断流的最小流量。辨析河流生态基流研究
的时间尺度对于确定生态基流阈值具有指导意义，生态基流研究的最小时间单元一般为年，对于某
一条河流特定的河段，其基流在年内应是单一值，而不是随时间不断变化的流量过程。随着研究的
深入，生态基流研究的最小时间尺度逐渐变为季或月，即生态基流在年内也可以为多个值，如Ten．
nant法根据不同用水期将年内生态基流分为鱼类产卵期和一般用水期。由于不同区域不同类型或功
能的水利水电工程在确定生态基流是差异较大，我国不同区域的生态基流显著差异，确定河流生态
基流时需要根据不同时期或不同水期分别计算各时段的生态基流，如我国北方地区生态基流计算时
一般分为汛期与非汛期两个水期分别确定。
3发展历程回顾
国外发达国家的河流生态基流研究较早，从满足河流的航运功能、保护渔业资源和生物多样
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性、维持河流生态系统健康，以及强调流域生态系统可持续发展等多个方面不断完善了河流生态基
流的概念和内涵，形成了相对系统的理论体系心肛2“。与国外相比，我国的河流生态基流研究相对滞
后，以20世纪70年代西北干旱地区的生态基流研究为起点至今，大致可以为4个时期，即：探索阶
段、起步阶段、发展阶段和完善阶段。
3．1探索阶段20世纪70年代为我国生态基流研究的探索阶段，起源于西北干旱地区水资源综合开
发利用研究中对最小生态流量的讨论，期间也形成了一些成果，如《环境用水初步探讨》。综合来
看，这个时期我国的河流生态基流研究刚刚起步，国外研究也处于缓慢发展期。
3．2起步阶段20世纪80年代为我国生态基流研究的起步阶段，针对日益严重的断流、水污染等问
题，流域管理机构开始关注水质恶化和水生态破坏对淡水生物资源尤其是渔业资源的严重影响，国
务院环境保护委员会在《关于防治水污染技术政策的规定》中要求在水资源配置和水资源规划时，保
障为保护和改善水质所需的环境用水，生态环境用水是生态脆弱地区水资源规划中必须考虑的用水
类型；1987年，国务院颁布了“黄河可供水量分配方案”，限定了黄河自身用水及相关地区用水总
量，但没有明确干流重要断面的流量过程。1988年《水资源保护工作手册》涉及了流域层面的生态需
水内容，但是未形成明确的概念；随后，有关学者研究了三门峡水库的调度运行方式对下游河道的
影响规律，同时开展了黄河上游大型水电工程对下游冲积河流影响研究，探讨了水库适宜的下泄流
量过程。
3．3发展阶段20世纪90年代为我国生态基流研究的发展阶段，期间由于西北内陆地区生态环境持
续恶化，北方流域出现水资源短缺现象，随着国际地圈生物圈计划的推动，我国在这个时期开展了
大量河流生态基流研究。国家九五科技攻关项目的多个课题对西北地区内陆河流生态基流进行了系
统研究，研究重点是生态基流的计算，如“西北地区生态环境保护对策研究”利用遥感信息建立了基
于土地利用变化的区域生态需水估算方法，“西北地区水资源合理利用与生态环境保护”提出了针对
干旱区特点的生态需水计算方法。针对黄河断流和水环境问题，水利部提出在水资源配置研究中应
当考虑生态环境用水，1994年《环境水利学导论》中明确界定了环境用水的概念。之后，刘昌明等提
出了我国21世纪水资源供需的生态水利问题“⋯。
3．4完善阶段2000年至今为我国生态基流研究的完善阶段，进一步又可以分为200卜2010年和
2011年至今两个阶段。随着我国学者在南方地区、北方地区、西北干旱地区等不同区域生态需水研
究的深入，逐步界定了生态基流的概念，在评价指标体系、评价方法等方面也开展了大量工作，同
时在开展的环境影响后评价工作中也开始考虑河流生态基流心。圳。十五期间，“中国分区域生态用水
标准研究”建立了全国层面的生态需水理论，生态需水分类体系和生态用水标准的技术体系。2011年
至今河流生态基流研究在我国迅速发展，主要表现为多学科知识的交叉融合，建立了相对完善的生
态基流概念内涵，在技术方法上与生态学、计算机科学等相结合，并在指南、导则等方面不断完善
生态基流计算规范”“”1。
4计算方法回顾
由于对河流生态基流的概念界定不清，在引进国外计算方法时缺乏对我国实际情况的考虑，不
同方法计算结果差异较大，我国尚未形成普适性的生态基流计算方法。虽然也有一些方法的改进和
创新，如环境功能设定法、考虑输沙和水质净化的生态基流计算方法等，并且在基本形成了以多年
平均天然径流量的10％作为最小下泄流量标准。但由于我国河流显著的区域性特征及不同区域河流
节律的差异性，目前河流生态基流计算方法尚不足以指导实践工作。基于目前研究与实践的背景，
本文回顾了国内外河流生态基流计算方法的发展历程，并对国内外计算方法进行分类研究，为不同
计算方法的应用及我国河流生态基流标准的建立提供了依据。
4．1国外发展历程1976年Tennant通过对美国中西部多条河流栖息地开展调查建立了河道最小流
量与河流栖息地质量关系，按照鱼类产卵期将年内分为一般用水期和鱼类产卵期两个时段，分别提
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出了不同时段的流量范围。随后，多种方法不断发展，1991年Matthews和Bao在德克萨斯州发展了
一种综合考虑区域水文特征与不同生物特性的方法，通过某一保证率下的月平均流量表示生态基
流；其它方法如7Q10法、流量历时曲线法、变化范围法等也开始发展并得到广泛使用¨“驯。20世纪
80年代初，美国鱼类和野生动物保护部门为评估水资源开发和管理活动对水生生物及河道外生态系
统影响开发了IFIM法，用于解决水资源管理和生态系统最小需水量问题，适用于中小型栖息地。科
罗拉多水利委员会为保护高海拔冷水河流浅滩栖息地和冷水鱼开发了R2Cross法，以曼宁公式为计算
基础，通过河流的平均水深、平均流速和湿周率计算特定浅滩处河道最小流量，并用其代表整个河
流的最小流量。挪威也建立了评估栖息地质量的CASIMIR法和PHABsM法，用以预测流量变化对鱼
类、无脊椎动物和大型水生植物的影响以及自然栖息地的变化情况¨“”。。南非的BBM(Building Block
Methodology)法是考虑较为全面的一种方法，将河道内的流量划分四个等级，即最小流量、栖息地能
维持的洪水流量、河道可维持的洪水流量和生物产卵期洄游需要的流量。2007年，以整体法为基础
发展起来的ELOHA(Ecological Limits ofHydrologic Alteration)方法被“国际环境流大会”重点推荐，并
在世界范围内广泛使用，世界上已有诸如BBM法、DRIFT法(Downstream Response to Imposed F10w
Transformations)、ELOHA法等共10余种整体法。
总体来看，国外河流生态基流计算方法已相对成熟，针对不同目标的流量等级划分较为明确，
关注重点不仅是河道内最小流量，而是逐渐从基流扩展至维持河流生态系统机构功能所需流量的层
面，尤其关注河道内生物产卵洄游所需的流量过程。
4．2国内发展历程我国目前使用最为广泛的是Tennant法的改进，2006年原国家环境保护总局环
境影响评价管理司发布《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南
(试行)》(下称“指南”)，明确提出生态基流下限不得低于多年平均天然径流量的10％。国内学者通过
对7Q10法进行改进开发了一些适用于我国河流生态基流计算的方法，如根据10年最枯月平均流量、
90％保证率河流最枯月平均流量或最枯月平均流量多年平均值等计算结果作为河流生态基流，通常
使用的是最枯月平均流量多年平均值进行计算，90％保证率河流最枯月平均流量法也比较适合国内
河流的生态基流计算。另外，研究者依据控制断面历年最小瞬时流量进行频率分析，取保证率为
90％的最小瞬时流量作为河段生态基流；也有以河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为生态
基流的河流基本生态环境需水量法。国内通过实例研究及Tennant法验证，将月(年)保证率设定法作
为计算生态基流的一种新方法，能够计算不同状况下的河流需水要求，比较适用于黄淮海平原等以
季节性河流为主的地区。针对我国比较严重水环境污染现状，研究者提出了根据河流水质保护标准
和污染物排放浓度推算满足河流稀释、自净等环境功能所需水量的环境功能设定法。也有研究者结
合我国南方季节性缺水河流的水资源特征和污染情况，提出了一种BOD—DO水质数学模型法，计算
结果是针对枯水季节得到的，对季节性缺水河流是合适的。随着研究资料的累计、监测调查资料逐
渐丰富，水力学方法也得到发展，如生态水力学耦合模型、生态水力模拟法等，也有学者结合生物
参数与河道参数提出了生态水力半径法。在长江等资料相对丰富的地区，研究者提出了以水文一生态
响应关系法，从整体分析了大坝上下游河段的生态保护需求。
总体来看，国内河流生态基流计算方法研究相对较少，开始阶段大多是对国外水文学和水力学
方法的应用和改进，大多数研究是从水文、水质角度出发进行研究，生态基流计算主要是通过水文
历史资料分析河流流量；后来逐渐提出了一些新的计算方法，但仍以水文学方法为主，水力学法也
有一定程度的应用。
4．3计算方法分类河流生态基流计算方法的发展是随着研究的深入不断改善的过程，目前有记载
的计算方法达200多种。自20世纪70年代以来，按照时间阶段和方法特点基本可以分为4大类，即
水文学法、水力学法、栖息地法和整体法。70年代，基于水文历史资料分析原理，国外学者提出了
水文学方法；80年代，研究学者开始引入河流水力学参数计算生态基流；90年代，为维持河流生态
系统完整性，各国学者侧重于从生态系统整体角度研究生态需水，将生物信息纳入计算方法中建立
了河流水文水动力学参数与生物生长繁殖状况关系的栖息地法。随着河流连续体理论、洪水脉冲理
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我国河流生态基流理论研究回顾陈昂隋欣廖文根陈凯麒
论等理论的发展，进入21世纪以来，逐渐诞生了强调生态系统整体流量需求的整体法。
(1)水文学法。水文学法是是利用简单的水文指标设定流量的传统的基流计算方法，又称标准设
定法或快速评价法，代表方法如Tennant法、90％保证率法、7Q10法、基本流量法等(表3)。总体而
言，水文学法以历史流量为基础确定河流生态基流，能反映出年平均流量相同的季节性河流和非季
节性河流在生态环境需水量上的差别。
表3河流生态基流计算的水文学方法
(2)水力学法。水力学法的基本原理是建立流量与河道水力学参数之间的相关关系，河道水力学
参数可以通过实测或采用曼宁公式计算获得，我国使用较多的水力学方法是是湿周法和R2Cross法
(表4)。
表4河流生态基流计算的水力学方法
(3)栖息地法。栖息地法较为复杂，应用比较广泛的是美国鱼类和野生动物保护部门开发的河道
内流量增量法(Instream Flow Incremental Methodology，IFIM)，目的是建立鱼类和流量关系。其它方法
如物理栖息地模拟法(The Physical Habitat Simulation Model，PHABSIM)，中尺度栖息地适宜度模型
(Mesohabitat Simulation Model，MesoHABSIM)等方法也有所应用(表5)。
(4)整体法。整体法包括BBM法、整体研究法、水文一生态响应关系法等(表6)，整体法强调河
流是一个综合生态系统，从生态系统整体出发，根据专家意见综合研究流量、泥沙运输、河床形状
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我国河流生态基流理论研究回顾陈昂隋欣廖文根陈凯麒
表5河流生态基流计算的栖息地法
方法指标表达特点
利用水力模型预测水深、流速等水力参数，把特定水生生物不同生能将生物资料与河流流量研究相结
IFIM法长阶段的生物学信息与其生存的水文水化学环境相结合，考虑流合，同时还可以和水资源规划过程
量、最小水深、水温、溶解氧、总碱度、浊度、透光度等指标。相结合。
⋯洲法篓茹黼鬟塞徽鬣懑鬈≯⋯⋯ PHABsIM法水文、基质和河面覆盖类型等，调查分析指示物种对这些参数的：：=二二：二三二⋯一～⋯。⋯。
适宜要求。。一
包含水文形态模型、生物模型和栖息地模型3个部分。水文形态参该方法即能整体反映河段水文生态
MesoHABsIM法数常涉及水深、流速、基质等，以物理化学属性作为自变量，以生关系，又能对水系流域河流管理和
物数据作为因变量。建立栖息地环境与生物丰度的逻辑回归模型。生态修复提供科学参考。
与河岸带群落之间的关系，使推荐的河道流量能够同时满足生物保护、栖息地维持、泥沙沉积、污
染控制和景观维护等功能。
5相关规定回顾
国外发达国家如美国、加拿大、法国、澳大利亚等均以法律法规、导则等多种形式制订了河流
生态基流标准，如美国联邦制定的《自然和景观河流法》，法国的《水法》和《渔业法》，澳大利亚的《水
资源法案》《环境流导则(1999)》《环境流导则(2006)》和《环境流导则草案(2011)》。国际组织如世界银
行、联合国等，也通过了一些生态基流相关的规定，如《国际水域非航海使用法条款》。这些规定对
于河流生态基流的实践起到了指导作用，在极大程度上保障了河流水体中的最小流量，对于维持河
流生态系统健康具有重要作用。与国外相比，为保障河流生态基流，我国也颁布了一系列河流生态
基流相关法律、规范、导则和指南。
5．1法律我国河流生态基流相关的法律并不多，未形成专门对河流生态基流的规定条款，仅在一
些相关法律中体现了对生态需水量的考虑。如《中华人民共和国水法》第四十五条规定，调蓄径流和
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表7我国河流生态基流相关规定
分配水量，应当依据流域规划和水中长期供求规划，以流域为单元制定水量分配方案。《中华人民共
和国水资源法》第二十一条规定，在干旱和半干旱地区开发、利用水资源，应当充分考虑生态环境用
水需要。2005年新的《中国人民共和国环境保护法》第二十九条规定，国家在重点生态功能区、生态
环境敏感区和脆弱区等区域划定生态保护红线，实行严格保护。
已发布的相关法律虽然未明确提出河流生态基流的概念内涵，但从河流生态系统保护的角度对
生态需水提出了要求，即要求在河流生态环境保护时，应划定河流生态基流红线。
5．2规范2006年《江河流域规划环境影响评价规范》对环境用水的范围做出了限定，内容包括维护
和改善江河、湖泊等水域环境的用水；河道输沙和河口冲淤、压咸用水；改善盐渍地和保护草原、
荒漠植被的用水；保护珍稀、濒危动植物和维持鱼类产卵、繁殖的用水；美化环境及旅游用水等。
2008年《水资源供需预测分析技术规范》规定：“生态基流一般取控制节点的90％频率最小月平均流
量；河道内最小生态环境需水量，北方一般采用控制节点多年平均年径流量的lO％一20％，南方采
用20％～30％；满足特殊要求生态环境需水量是在河道最小生态环境需水量分析的基础上，一般也
采用占多年平均年径流量的百分数进行估算。”2011年《水利水电工程环境保护设计规范》规定了应
设计生态与环境需水保障措施。2014年《河湖生态环境需水量计算规范》规定了河流、湖泊等生态需
水量的计算方法，并规定生态基流是指年内生态环境需水过程中的下限值，该值是维持河流控制断
面生态环境用水需求，河道中必须予以保留的最小水量。
根据相关规范的要求和规定，河流生态基流为生态环境需水过程的下限值，从2006—2014年发
布的规范可以看出，对河流生态基流的概念内涵界定逐渐清晰，逐渐将生态基流从生态环境需水的
概念中剥离，明确了河道中的最小水量。
5．3导则2003年的《环境影响评价技术导则——水利水电工程》指出应提出生态用水补偿措施。
2005年的《建设项目水资源论证导则(试行)》明确说明，北方河流生态基流指标原则上应不小于多年
平均流量的lO％，枯水时段不应低于同期流量均值的20％。2010年《河湖生态需水评估导则(试行)》
总结出较为成熟的生态基流计算方法。2011年《水利水电建设项目水资源论证导则》规定，原则上按
多年平均流量的10％．20％确定，水网区、湖泊、水库、闸坝等蓄水工程，可按最小水深控制；季
节性河流或干旱区，需在保持现状生态用水量的基础上适度增加。2015年《河湖生态修复与保护规
划编制导则》规范了生态需水的类型和概念。2015年《水利建设项目环境影响后评价导则》对生态
环境用水的要求是评价生态环境用水量、过程及生态环境需水目标满足程度，评价生态环境水量下
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泄保障和管理措施的执行情况及实施效果。
已发布的相关导则提出了河流生态基流保障的概念和保障措施，在实施过程中不仅要求维持河
流最基本结构和功能的最小流量，同时要求水利水电工程在建设时修建下泄生态基流保障措施，保
障工程运行时的生态基流下泄。
5．4指南2005年《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南(试
行)》中的重点是确定了河流生态基流推荐标准，“指南”规定了生态基流推荐值为多年平均天然径流
量的10％。2010年《水工程规划设计生态指标体系与应用指导意见》指出，水工程规划与设计时生态
水文要素应考虑流域尺度、河流廊道尺度与河段尺度的生态基流与敏感生态需水，并进一步规范了
河流生态基流的内涵，即为防止河道断流、避免河流水生生物群落遭受到无法恢复的破坏所需的最
小流量；在生态基流计算时应考虑汛期和非汛期的不同水量需求，由于汛期生态基流多能得到满
足，通常生态基流指非汛期生态基流，对于我国北方缺水地区则要关注汛期生态基流是否满足。
已发布的相关指南主要从河流生态基流的概念内涵和计算方面做出了规定和建议，目前我国生
态基流确定时主要采用“指南”的推荐方法，尚存在一定不足，除年内不同时期或不同水期生态基流
标准的差异外，还应根据不同区域的生态环境特点开展分区域差异化的生态基流区划研究，以满足
水利水电工程建设项目环境影响评价的要求。
6结论与展望
通过对多种概念内涵的辨析，本文认为河流生态基流是指为维持河流基本形态和基本生态功能
的河道内最小流量，是为维持河道不断流，避免水生生物群落遭受到无法恢复破坏的河道内最小流
量。我国河流生态基流研究方法研究已逐渐从国外水文学方法的引进应用，到多种计算方法的改进
和创新，从水文学方法逐渐发展至多种计算方法比较使用，对整体法也有所应用并针对我国河流的
实际情况有所创新，建立了适用于我国大型河流的水文一生态响应关系法。尽管从研究方面建立了多
种河流生态基流计算方法，但从宏观战略管理层面，尤其是水利水电建设项目的环境影响评价时，
如何确定最小下泄流量标准是仍未解决的问题，当前河流生态基流计算方法采用改进后的Tennant
法，以多年平均天然径流量的10％结合其它环境保护目标和敏感保护对象的用水需求作为生态基
流，统一管理存在一定难度。
我国河流生态基流研究与实践还面临诸多问题，生态基流区域性特征显著，研究成果不易移
植，给我国水利水电工程建设项目环境影响评价带来许多困难；目前法律法规体系尚不健全，未形
成有效的生态基流管理指南，在一定层面上制约了水利水电工程的规划、设计时对河流生态系统的
保护。由于我国河流生态系统的特殊性，未来河流生态基流研究有待深入开展。未来亟需深入开展
河流生态基流的理论研究，在凝练生态基流概念内涵的基础上开展生态基流实践研究，同时开展生
态基流适用性方法研究及生态基流标准研究，完善河流生态基流理论体系。未来亟需开展河流生态
基流法律法规研究和生态基流红线约束区划研究，以现有规范、导则和指南为基础，开展生态基流
理论方法研究，以法律法规的形式切实保障生态基流，同时积极开展水利水电工程的环境影响后评
价研究与实践。根据国内外典型生态基流调研资料建立河流生态基流指标体系，结合水文分区、水
资源分区、生态水文分区等分区方法，建立河流生态基流分级标准和方法，构建生态基流区划系统。
参考文献：
[1]严登华，王浩，王芳，等．我国生态需水研究体系及关键研究命题初探[J]．水利学报，2007，38(3)：
267—273．
[ 2 ] Chen A，Sui x，wang D，et a1．Landscape and avifauna changes as an indicator of Yellow River Delta Wetland
restoration[J]．Ecological Engineering，2016，86：162一173．
一409一
万方数据
我国河流生态基流理论研究回顾陈昂隋欣廖文根陈凯麒
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
8]
9]
10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
国家环境保护总局环境影响评价司．水利水电开发项目——生态环境保护研究与实践[M]．北京：中国环
境科学出版社，2006．
杨爱民，唐克旺，王浩，等．中国生态水文分区[J]．水利学报，2008，39(3)：332—338．
Suen J P，Eheart J W．Resenroir management to balance ecosystem and human needs：Incorporating the paradigm
ofthe ecological now regime[J]．water resources research，2006，42(3)：w3417．
Thanne R E．A global perspectjve on environmental now assessment：emefging￡rends in the development and ap—
plication of environmental now methodologies for rivers[J]．River Research and Applications，2003，l 9(5，6)：
397—441．
Lewis A，Hatfield T，Chilibeck B，et a1．Assessment Methods for Aqua“c Habitat and Instream Flow Characteristics
in Suppon of Applications to Dam，DiVen，0r Extract Water from Streams in British Columbia：Final Version
[M]．Ministry of water，Land and Air Pmtection，2004．
粟晓玲，康绍忠．生态需水的概念及其计算方法[J]．水科学进展，2003，14(6)：740—744．
钟华平，刘恒，耿雷华，等．河道内生态需水估算方法及其评述[J]．水科学进展，2006，17(3)：430一434．
胡和平，刘登峰，田富强，等．基于生态流量过程线的水库生态调度方法研究[J]．水科学进展，2008，19
(3)：325—332．
陈敏建，丰华丽，王立群，等．适宜生态流量计算方法研究[J]．水科学进展，2007，18(5)：745—750．
Li Q，Yu M，Zhao J，et a1．Impact of the Three Gorges reservoir operation on downstream ecological water require—
ments[J]．Hydrology Research，2012，43(1，2)：48—53．
Chen A，Sui X，Wang D S，et a1．A Brief Review on Post—Project Environmental Appraisals of Dam Projects and
Recommend8tions forchina[J]．Advaneed Ma￡erials Research，2014，955，959：345l一3456．
董哲仁，孙东亚，赵进勇，等．河流生态系统结构功能整体性概念模型[J]．水科学进展，2010，21(4)：
550～559．
董哲仁．河流生态系统研究的理论框架[J]．水利学报，2009，40(2)：129—137．
董哲仁．河流生态系统结构功能模型研究[J]．水生态学杂志，2008，1(5)：1—7．
孙涛，杨志峰，刘静玲．海河流域典型河口生态环境需水量[J]．生态学报，2004，24(12)：2707—2715．
李剑锋，张强，陈晓宏，等．考虑水文变异的黄河干流河道内生态需水研究[J]．地理学报，2011，66(1)：
99一110．
戴向前，郑红星，刘昌明，等．潮白河源区生态流量的谱系及其变化[J]．地理科学进展，2008，27(4)：
7—14．
Gippel c．Hydmlogical analyses for environmental now assessment[J]．Proceedings 0f MODsIM 2001，200l：
873—880．
Poff N L，Richter B D，Anhington A H，et a1．The ecological limits of hydrologic alteration(ELOHA)：a new
framework for developing regional environmental now standards[J]．Freshwater Biology，2010，55(1)：147—170．
P0ff N L，Mat出ews J H．Environment8l nows jn the Anthropocenee：pasl progress and future prospects[J]。cur—
rent 0pinion in Environmental Sustainability，2013，5(6)：667—675．
Richter B D．How much water does bodv need?[J]．Freshwater B10L，1997(37)：23l一249．
Richter B D，Baumganner J V，Powen J，et a1．A Method fbr Assessing Hydr0109ic Alteration within Ecosystems
[J]．Conservation Biology，1996，10(4)：1163一1174．
PoffN L R，Auan J D，Bain M B，et a1．The naturaI now regime[J]．Bioscience，1997，47(11)：769—784．
刘昌明．中国21世纪水供需分析：生态水利研究[J]．中国水利，1999(10)：18—20．
杨志峰，崔保山，刘静玲．生态环境需水量评估方法与例证[J]．中国科学(D辑：地球科学)，2004，34
(11)：1072—1082．
孟伟．辽河流域水污染治理和水环境管理技术体系构建——国家重大水专项在辽河流域的探索与实践
[J]．中国工程科学，2叭3(3)：4—10．
陈敏建，王浩，王芳，等．内陆河干旱区生态需水分析[J]．生态学报，2004，24(10)：2136—2142．
一410～
万方数据
我国河流生态基流理论研究回顾陈昂隋欣廖文根陈凯麒
[30] 陈昂，隋欣，王东胜．国外水库大坝工程环境影响后评价及对我国的启示[J]．中国水能及电气化，2010，
72(12)：26—31．
[31]陈昂，隋欣，王东胜，等．水库生态系统环境影响后评价技术体系研究[c]，，2014中国环境科学学会学术年
会(第四章)，2014．
[32] 王俊娜，董哲仁，廖文根，等．基于水文一生态响应关系的环境水流评估方法——以三峡水库及其坝下河段
为例[J]．中国科学：技术科学，2013(6)：715—726．
[33] 陈昂，隋欣，廖文根，等．基于数据云的水利信息化数据共享体系构建模式[J]．科技导报，2014(34)：
53—57．
[34] sui x，chen L，chen A，et a1．Assessment of temporal and spatial landscape and avifauna changes in the Yellow
River wetland natural re8erves in 1990——2013，china[J]．EcoIogical Engineering，2015，84(3)：520—531．
[35] 陈昂，隋欣，王东胜，等．黄河下游河道沿岸景观格局时空动态变化研究[J]．水电能源科学，2014(11)：
107—1lO．
[36] 0lsen M，Troldborg L，Henriksen H J，et a1．Evaluation of a typical hydrological modelin relation to environmentalnows[
J]．Joumal ofHydrology，2013，507(25)：52—62．
[37] Smakhtin V U，Eriyagama N．Developing a software package for global desktop assessment of enviIDnmental nows
[J]．Environmental Modelling＆software，2008，23(12)：1396—1406．
[38] Parasiewicz P．The MesoHABsIM model revisited[J]。River Research and Applicalions，2007，23(8)：
893—903．
[39] Gippel C J，stewardson M J．use of wetted perimeter in defining minimum environmental nows[J]．Regulated riv—
ers：research&amp;amp;management，1998，14(1)：53—67．
ReView study 0n instream ecOlOgical base nOw in China
CHEN An91A3，SUI Xin2，LIAO Wengen4，CHEN Kaiqi5
(1．c^in口zhree cDrg℃sCorpom‘如n，，n5lifuIe酽研dr9po埘er口nd层n"ironmeⅢResedrc^，曰e彬ng 100012，c^inn；
2．c^i∞km把o，耽fer Re跏rc拈口nd毋如Po埘er Re湖rc^，&amp;amp;蚵昭10038，min口；
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5．／tPprⅡ厶DZCenler如rEⅡ口irDnmenfnndEnginee—ng肘in蠡‘叮D，EnpirDnmen衄zPro把cf如n，曰e彬，l占100012，c^inn)
Abstract： This paper reviews the development of researches and practices on ecological base now in China
f}om fbur aspects such as the concepts and connota“on， the development process， the calculation methods
and relevant provisions．Firstly we summarized the commonly used concepts amund the world， and discrimi·
nated between the connota“ons of the coⅡcepts fmm river ecosystem service fhnctions which ecological now
8atisfies， ecological water demand prucesses and threshold value of ecological base now． Then we divided
the proeess int0 four phases and analyzed the chamcteristics according to 40—ye8r development process of
ecological base now in China． The four phases are exploratory period， the ini“al period， development period
and improvement period． Then we summarized the calculation methods and classified them into{bur
types．In the end， we soned out the promulgated relevant laws， regulations， guidelines and guidance of eco—
logical base flow and analyzed the deficiency and fhtul|e research directions．The results provided the basis
for theoretical studies and decision making in river ecosystem conservation p01icies．
Key words： ecological base now； environmental impact assessment； ecological water demand； environmen．
ta】门ow

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