关于生态环境需水量若干问题的探讨
崔树彬
摘要生态环境需水量是指一个特定区域内的生态系统的需水量。对其计算，国内外已有一些方法。但水土保持需水量不必作为生态环境需水量进行单独的计算，河道水沙平衡需水量也不宜纳入生态环境需水量。
关键词生态环境需水量定义计算
概念和定义
在美国，环境用水系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其他美学价值类的水资源需求。主要包括：①联邦和州确定的自然和景观河流的基本流量。联邦制定了《自然和景观河流法》，将部分河流划定为自然风景类河流，以保护其不被开发或阻止开发与该法案目的不一致的水利工程。一些州也划定出本州的自然和景观河流加以保护。②河道内用水。指用于航运、娱乐、鱼类和野生动物保护以及景观的用水。③湿地需水。主要指湿地保护区的需水包括咸水湿地、微盐沼泽和淡水湿地的需水。④海湾和三角洲的流量。为保持和控制海湾和三角洲的环境（咸度、入海流量）而规定的需水量。我国1990年的《中国水利百科全书》将环境用水量定义为：“改善水质、协调生态和美化环境等的用水”。并进一步解释为：改善水质，即“对于河流，应保证枯水期的最小流量，使其得到一定的污径比，以改善水质”；协调生态用水，即“水生物受外界非生物环境的影响……一般可根据不同鱼类区系，鱼类组成及生理习性来考虑维持鱼类生态环境用水。为了防止入海河口泥沙淤积，维护河口地区生态环境，需要保持一定的河道径流水量”；美化环境用水，即“对于旅游区的水库、湖泊和河流，应考虑旅游景观和通航要求，保持一定的湖面和水深……在城市，主要应根据各地气候条件和水源条件，考虑城市的净化、绿化即公园湖泊等用水要求”；此外，还有为控制地面沉降的回灌用水，为减轻咸潮倒灌而加大枯水季河道水量用水等。
上述定义和概念基本上都是基于水体及与水体有直接联系的“水生态”和“水环境”的用水量。目前，我国水利界及社会各界所讨论的“生态环境用水量”，已经大大超过了上述内容和范围。例如，由中国工程院组织43位院士和近300位院外专家参加完成的《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》认为：广义的生态环境用水，是指“维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水”。“狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”。狭义的“生态环境用水计算的区域应当是水资源供需矛盾突出以及生态环境相对脆弱和问题严重的干旱、半干旱和季节性干旱的半湿润区”。狭义的生态环境用水主要包括“保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境；水土保持及水保范围之外的林草植被建设；维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流；回补黄淮海平原及其他地方的超采地下水”等方面。由此可见，不论是广义的还是狭义
的生态环境用水，其含义都已远远超过了美国和《中国水利百科全书》所定义的“环境用水量”的范围。
“生态需（用）水量”一词，目前还没有见到有人给它下过确切的定义（指基本能够得到公认的定义），中国现有的环境百科等辞书，也没有关于它的解释。作者认为，生态需水量应该是指一个特定区域内的生态系统的需水量，而并不是指单单的生物体的需水量或者耗水量。它是一个工程学的概念，它的含义及解决的途径，重在生物体所在环境的整体需水量（当然包含有生物体的自身消耗水量）。它不但与生态区的生物群体结构等有关系，更重要的它还与生态区的气候、土壤、地质、水文条件等都有关系。因而，“生态需（用）水量”与“生态环境需（用）水量”的含义及其计算方法应当是一致的。计算生态需水量，实质上就是要计算维持生态保护区生物群落稳定和可再生维持的栖息地的环境需水量，也即“生态环境需水量”，而不是指生物群落机体的“耗水量”。中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所所作的塔里木河下游胡杨林保护生态用水量；甘肃省民勤县水利局所做的石羊河下游民勤绿洲生态用水量Ⅴ，实质上都是计算的维持某一生态环境标准（如胡杨林及绿洲的面积与长势等）所需的水量。
河道内生态环境需水量计算
1.国际社会和世界各国的努力
世界上近40%的人生活在两个以上的国家所共有的河水流域，各国为了保护各自的取用水权力和以水为依托的社会经济、生态环境，而不断的讨价还价，争论、冲突，甚至战争。近年来在许多国际会议上一致认为需要一个新的包含有生态环境用水的解决方案。1993年，世界银行发布了一个水资源政策文件，但缺乏有关生态环境水量解决方案的具体原则。其中关键的问题是，如何确定可再生水域的水生动、植物体系的生态环境标准。可再生地下水的可维持性（生态环境可承受的）标准相当明确，那就是净提取水资源量决不能超过地下水补给量。然而，构成河流水资源的可再生性运动相当复杂。随着四季的变化，沿岸各种生命的生态环境需求，河道水系的沉淀与盐分平衡，地方居民在养鱼与娱乐方面的价值观念，以及某条河流水域方面的其他因素，对保留多少河水才能满足各种环境因素的需求，往往很难取得一致意见。即使科学家们更深入的理解某条河流复杂的生态运行，也需规定必须的径流量。1997年联合国大会通过了《国际水域非航海使用法条款》，使处理国际间的水危机问题有了一定的依据，但也缺乏河道内生态环境需水量的计算原则和方法。
在美国，环境用水已经成为水资源管理部门的一项重要工作。尤其是在西部半干旱地区的几个州，他们称之为河道内流量权管理，其目的是在合理保护自然环境的前提下，有效开发利用水资源。事实上，美国有46个州拥有河道内流量管理权，其中11个州是以法规条例形式加以规定。以科罗拉多州为例，1973年州水利局（CWCB）被授权拥有批准河流流量和天然湖泊水位的权利，便能合理地保护自然环境。目前州水利局拥有覆盖全州近8000英里的河流和几乎500个天然湖泊的1800个水权。河流流量的审批，一般
是依据联邦和州政府的有关部门提供的生态学推荐值来批准；在法国，1992年颁布的水法强调了水资源集中管理的必要性和保护水环境平衡的重要性，并规定：当河水流量降低到最低生物流量以下时，只有供应饮用水才能列为首先要保证的。在渔业法和乡村法中规定了水利工程施工建设和运用管理应当保证的河道内最小环境流量的底限；在中国，许多地区都曾研究和尝试或实施过利用水库调蓄作用，改善库区和水库下游的水质、水产生态和其他水环境要素的需求。黄河流域曾研究过在考虑社会经济发展、废污水排放量增长和治理能力增强，以及废污水资源化实施等诸多条件下影响和作用下的、以水质目标为约束的河道内生态环境需水量预测方法。
2.保护水生物栖息地的计算方法和标准
保护水生物栖息地生态流量的推荐值一般是基于这样的一种假设：即保护水生生物指示种，例如虹鳟鱼、鲑鱼等，所需的水量是与保护整个生态环境所需的水量相同的。水生态计算和评价方法，最为典型的是美国的“湿周法”、“R2CROSS法”、河道内流量增加法。
1 河道湿周法
该方法的依据是基于这样的一种假设：即保护好临界区域的水生物栖息地的湿周，也将对非临界区域的栖息地提供足够的保护。该方法利用湿周（指水面以下河床的线性长度，见图１）作为栖息地的质量指标来估算期望的河道内流量值。通过在临界的栖息地区域（通常大部分是浅滩）现场搜集渠道的几何尺寸和流量数据，并以临界的栖息地类型作为河流的其余部分的栖息地指标。河道的形状影响该方法的分析结果。
该法需要确定湿周与流量之间的关系。这种关系可从多个河道断面的几何尺寸—流量关系实测数据经验推求，或从单一河道断面的一组几何尺寸—流量数据中计算得出。湿周法河道内流量推荐值是依据湿周—流量关系图中影响点的位置而确定，见图２。
2 以曼宁公式为基础的计算方法
该方法也称R2CROSS法。适用于一般浅滩式的河流栖息地类型。该种方法的河流流量推荐值是基于这样的假设，即浅滩是最临界的河流栖息地类型，而保护浅滩栖息地也将保护其他的水生栖息地，如水塘和水道。确定了平均深度、平均流速以及湿周长百分数作为冷水鱼栖息地指数，平均深度与湿周长百分数标准分别是河流顶宽和河床总长与湿周长之比的函数，所有河流的平均流速推荐采用1英尺每秒的常数，这３种参数是反映与河流栖息地质量有关的水流指示因子。如能在浅滩类型栖息地保持这些参数在足够的水平，将足以维护冷水鱼类与水生无脊椎动物在水塘和水道的水生环境。起初河流流量推荐值是按年控制的。后来，生物学家又研究根据鱼的生物学需要和河流的季节性变化分季节制订相应的标准，见表１。
3 河道内流量增加法
河道内流量增加法主要有IFIM法。IFIM把大量的水文水化学现场数据与选定的水生生物种在不同生长阶段的生物学信息相结合，进行流量增加的变化对栖息地影响的评价。考虑的主要指标有水的流速、最小水深、底质情况、水温度、溶解氧、总碱度、浊度、透光度等。河道内流量增量法并不产生特定的河道内流量目标值，除非栖息地保护的标准能被确定。河道内流量增加法的结果通常用来评价水资源开发建设项目对下游水生栖息地的影响。
3.防治河流水质污染的计算方法和标准
1 美国的7Q10法和中国的10年最枯月平均流量法
水质污染稀释自净需水量，也即为改善水质需要的环境水量。对于河流，就是最小环境流量；对于湖泊、水库，就是受污染水体的最小交换水量。依据《中国水利百科全书》环境用水词条的解释，最小环境水量（流量）的确定，需要城市或区域的水污染综合防治规划考虑，并通过水质模型的具体计算确定。依照90年代以来的环境污染防治和生物多样性保护思路，环境污染实质上是能源和资源的浪费，防治环境污染应当从根本做起。
采用90%保证率最枯连续７天的平均水量作为河流最小流量设计值。该法在70年代传入我国，主要用于计算污染物允许排放量，在许多大型水利工程建设的环境影响评价中得到应用。由于该标准要求比较高，鉴于我国的经济发展水平比较落后，南北方水资源情况差别较大，我国在《制订地方水污染物排放标准的技术原则和方法》（GB3839-83）中规定：一般河流采用近10年最枯月平均流量或90%保证率最枯月平均流量。
2 以水质目标为约束的生态环境需水量计算
依据环境水利学有关水质污染稀释自净需水量求算得基本思路，我们曾研究过以水环境质量目标为约束的城市河段最小流量测算方法，其主模式如为：
CsQ1+q1-K2=1-KQ1C1C1+W1-K11-K2式中：CS——为河段水质控制目标（mg/L）；Q1C1——为河段上游流入的水量m3/s和污染物浓度mg/L；W——为河段内污染物产生量g/s；k——污染物削减综合系数；K1——河段内污染物治理系数；K2——河段内污废水资源化系数；∑q——河段内城市污废水产生总量（m3/s）。
K1、K2是两个与社会经济发展、环境保护投资、水污染治理投资、污染源治理效益和废污水资源化条件等有关的治理系数。
4.脱离特定用途的综合型计算方法和标准
该法也叫Montana法，是非现场测定类型的标准设定法。河流流量推荐值是以预先确定的年平均流量的百分数为基础，见表2。
该法不需要现场测量。在有水文站点的河流，年平均流量的估算可以从历史资料获得。在没有水文站点的河流，可通过水文计算来获得。
在美国，该法通常作为在优先度不高的河段研究河流流量推荐值使用，或者作为其他方法的一种检验。在法国，《乡村法》第232.5条规定：河流最低环境流量不应小于多年平均流量的1/10；对于所有河流，或者部分河流，如果其多年平均流量大于80m3/s 时，政府可以给每条河制定法规，但最低流量的下限不得低于多年平均流量的1/20。
5.景观和水上娱乐环境需水量
在美国，联邦政府制定了《自然和景观河流法》，将部分河流划定为自然风景类河流，供人们休闲娱乐和观光旅游使用。一些州也划定出了本州的自然和景观河流，以保护其不被开发或阻止与其功能不一致的水利工程。在法国，卢瓦尔—布列塔尼流域水资源管理局正在试图恢复和维护水环境，并计划每年恢复4000到5000km2的水面面积。在我国，一些城市的景观环境需水量，在规划时往往用人均水面面积指标衡量。海河流域在进行生态环境需水量计算时，也曾依据不同规模、类型的城市的人均水面面积计算了整个流域的生态环境需水量。除了景观环境需水量之外，水上娱乐活动，如滑水、帆船、划船、冲浪等水上活动愈来愈受到更多的人欢迎。对于河流而言，要保持水上娱乐活动功能，必须有一定的水面面积及流量。然而，直至目前尚没有见到有关保持景观河流流量和水上娱乐功能的计算方法和标准。作者认为，这部分需水量一般应在河流的生物学需水量的基础上兼顾。对于特别重要的河段，也可以依据观光旅游或水上娱乐高峰季节所需要的水面面积及水深等参数，采用前面所述的湿周法或其他方法进行计算或确定。
6.水沙平衡和河口海域生态环境需水量
目前，我国北方河流，尤其是黄河存在的一个不利的趋势是：河道径流日趋减少，甚至出现了长历时、大范围的断流。与此同时，洪水威胁并未减轻，甚至还有加剧的征兆。专家指出：要避免这种趋势的进一步恶化，必须增加入海水量，维持河道水沙平衡。这固然是重要的，也是很对的。然而，生态环境需（用）水量是西方发达国家在六七十年代才刚刚提出、我国在近两年来才引起重视的一个全新概念，如果把一个传统的、古老的河流泥沙运移问题也纳入其中，作为研究对象似乎显得有点不大恰当。再次，河流或河道内的水沙冲淤平衡与不平衡问题，是一个与流域土地资源使用、水资源开发利用、生态植被保护建设、水土流失治理，以及河流、河道整治与开发等诸多人工要素相关的变数，其中每一要素的变化或改变，都会带来新的河流系统的水沙平衡或者不平衡。对于黄河而言，上游的水土保持、水资源利用如何布局进展暂且不论，单就小浪底以下800多km长的沙质河床和100多座取水引水工程的“分流”而言，实现水沙平衡的需用水量究竟应该是多少？至今尚未见到令人满意的计算方法或者说是计算结果。因而，作者建议不宜将其纳入生态环境需水量。
一些主要河流的河口海域，往往具有特有的栖息环境和饵料来源，因而其种群数量及生物多样性特征也具有一定的特殊性。然而，利用河口出流水量与河口海域生物量和生物多样性关系模型计算生态环境需水量，是不现实的。原因主要是，河口地区生物种群质量、数量的改变，究竟是由于过度的海洋渔业捕捞和水质污染、赤潮等因素引起的，还是由于河流水量减少造成的，往往难以确定，模型很难建立。在美国，海湾—三角洲出流环境用水量，是采用运筹学方法定量的。参与平衡的主要参数有河口近海的海水盐度、河流流量、输出限值和三角洲出流的目标值。80年代中期，黄委在研究黄河水资源利用分配时，曾经由当时国家水产总局黄河水产研究所研究了黄河河口渔业生态环境需水量。研究结果认为：满足黄河河口海域鱼虾生长条件的要求，需要黄河在每年的4～6月份下泄入海水量60亿m3。如果黄河为枯水年，可在4月份下泄20亿m3。但确定方法至今尚未见到报道。
陆地和湿地生态需水量计算
1.陆地生态需水量
依据《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》界定的狭义的生态环境需水量所包含的内容，本文中的陆地生态环境需水量主要系指“保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境；水土保持及水保范围之外的林草植被建设”需水量。其计算方法大多为“面积定额法”或者是“植株定额法”，计算原理为已经成熟的和传统的水平衡理论，本文不再讨论。
2.湿地生态需水量
依据Ramsar国际公约和《中国湿地调查纲要》，湿地一般分为：海岸湿地、河口海湾湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽和草甸湿地等共五大类。五大类又可分为26个亚类。其中，河口海湾湿地、河流河道湿地的需水量问题，已在前面述及；海岸湿地作为一个大的生态类型，仅具有保护的意义，不具有需水量计算的意义；河流水库、湖泊生态，可以依据所要保护的敏感指示物种对水环境指标的需求确定，计算思路与前面述及的河流方法基本一致，但在计算时，更加注意水位的涨落限制；封闭或半封闭的低洼、沼泽等类型的湿地，在对其水文循环进行一定时段的观察、调查、量测之后，可以依据水平衡的基本原理进行计算，其方法不言而喻。
3.水土保持需水量
水土保持中的生物措施主要系指种草、种树等增加植被覆盖度的措施。其需水量计算前面已经述及，这里不再重复。至于水土保持中的工程措施，因其对改变降雨入渗条件、拦截暴雨泥沙下泄造成的下游河道淤积抬高具有重要作用，同时它也会减少下游河道的来水量，从而显得水土保持也需要“耗用”水资源。然而，水土保持所拦截的所谓“水资源”，不是产生了显著的自然植被效益，就是产生了显著的农田植被效益，其消
耗的水量应该（或者已经）计算在农业或者林业、牧业等具有经济或生态价值的用水中。因此，作者认为水土保持需水量是不需要作为生态环境需水量进行单独计算的。
4.关于标准和取值的问题
水资源的功能和用途是多种、多方面的，我们计算的生态环境需水量无论是出于环境、生态保护的用水，还是出于美化环境或者是供人享用的娱乐用水，都有一个与工业、农业及其他方面取水用水相互协调的需要，协调优劣的评判标准是“经济”。然而，水生态、水环境以及其他生态与环境的金钱价值应该是多少，乃是一个困扰问题解决的关键所在。作者认为，生态环境需水量的提出，是一个社会文明的标志，是一个社会的某些物质财富不断积累和过剩的产物；它随着人们的休闲、娱乐时间的增多而增加，它随着科学技术的广泛应用和社会生产力的不断提高而增值。从宏观上来讲，未来的生态环境需水量的价值是一个动态的、不断增值的变数。因而，生态环境需水量的多少，也就会随着它的价值的不断增高而增加。这也是需要我们引起特别重视的问题。
作者单位为黄河水资源保护科学研究所
本工程现场用水分为施工用水、施工机械用水、生活用水和消防用水三部分。 一、施工用水量 q1：以高峰期为最大日施工用水量，计算公式为： q1=K1∑Q1N1K2/8×3600 式中：K1未预计的施工用水系数，取1.15 K2用水不均衡系数，取1.5 Q1以砂浆搅拌机8小时内的生产量（每台以30m3计）、瓦工班8小时内的砌筑量（每班以20m3砖砌体计）、混凝土养护8小时内用水（自然养护， 以100m3计）。 N1每立方米砂浆搅拌耗水量取400L/m3计，每立方米砖砌体耗水量以 100L/m3计，每立方米混凝土养护耗水量以200 L/m3计。 q1=1.15×（5×30×400+4×20×100+100×200）×1.5/8×3600=5.27L/S 二、施工机械用水量计算 q2 =K1Q2∑N2K3/8×3600 式中：K1未预计的施工用水系数，取1.15 K3施工机械用水不均衡系数，取2.0 Q2以一台对焊机每天工作8小时计，一个木工房一个台班计，一台锅炉每天工作八小时计。N2每台对焊机耗水量300L/台.h，每个木工房耗水量20L/台班，每台锅炉耗水量1050L/t.h。q2=1.15×（300×8+20×1+1050×8）×1.5/8×3600 =0.65L 三、生活用水 q3：现场高峰人数以1500人计算，每人每天用水20L计算： q3=Q3N3K4/8×3600 =1500×20×1.5/8×3600=1.54L/S 四、消防用水量 q4：根据规定，现场面积在25公顷以内者同时发生火警2次，消防用水定额按10-15L/S 考虑。根据现场总占地面积，q4按10L/S考虑。 现场总用水量：根据规定，当q1+q2+ q3〈q4时，采用q4的原则，现场总用水 量为：q= q4=10L/S 供水管径，按下面公式计算： d=√4q/πV×1000=√4×10/3.14×2.0×1000=0.079m 计算结果，现场供水管径需不小于80mm方可满足现场施工需要。
生态需水研究进展及估算方法探索论文 1国内生态需水研究进展 国内生态需水研究尚处于起步阶段，归结起来大致可分为3个阶段：（1）20世纪70 年代末为初步认识阶段。先是探讨河流最小流量问题，主要集中在河流最小流量确定方法 的研究方面。以长江水资源保护科学研究所的《环境用水初步探讨》为代表。（2）20世 纪80年代为探索阶段。针对水污染日益严重的问题，国家环境保护委员会在《关于防治 水污染技术政策的规定》中指出：在水资源规划中要保证为改善水质所需的环境用水，主 要集中在宏观战略方面的研究，对如何具体实施和管理仍处于探索阶段。4（3）20世纪 90年代后期~21世纪初期为蓬勃发展阶段。在国家“九五”科技攻关项目“西北地区水资 源保护与合理利用”和1999年中国工程院项目“中国可持续发展水资源战略研究”等的 推动下，真正揭开了我国生态用水研究的序幕，有关生态需水研究的迅速开展起来，研究 对象也从河流生态系统逐渐拓展到植被、湖泊、湿地、城市等各种生态系统。如倪晋仁[13]针对黄河河流系统的主要功能目标，利用1950年以来的观测资料，分析了黄河下游 河流各类最小生态环境需水量；赵文智[14]在评述干旱区生态水文过程研究进展的基础上，提出了生态需水量的概念及相关确定方法，并从恢复生态学和生态水文学的角度，确定干 旱区适宜人工植被的种类组成和格局；崔保山[15]从生态水文学原理出发，对湖泊最小生 态需水量的`概念进行了探讨，并提出了计算最小生态需水量的3种方法（1.曲线相关法； 2.功能法； 3.最低生态水位法）；李九一[16]提出了沼泽湿地生态储水量的概念与内涵， 界定了其与生态需水量的区别与联系，探讨了两者的计算依据与方法，并以扎龙湿地为实 例进行了计算；杨志峰[17]从降水量概念和水资源量概念两个角度界定了城市生态环境需 水量的概念与内涵，分析其类型和属性特征，建立了城市生态环境需水量的方法体系。（4）21世纪初期以来的实证研究阶段。主要从水循环角度研究具体河流的河道生态需水，如渭河、黄河、海滦河、塔里木河等，研究重点也转向河道生态需水在实践中如何配置的 问题，另有学者从水量和水质相结合的角度重新认识生态需水[18]。综上分析，我国生态 需水研究是在巨大的人口压力导致生态环境严重恶化的背景下提出的，多从河流地貌学、 水文和水资源角度研究，主要集中在干旱、半干旱地区和半湿润地区，其内涵和外延均较 国外大，涵盖面较广。 2生态需水的分类及估算方法 生态需水估算方法归纳起来主要涵盖两个方面：一是河流生态需水即河道内生态需水；二是陆地生态需水即河道外生态需水。生态需水估算应根据各种生态类型的需水特点，考 虑不同保证率下的生态需水状况。 2.1河流生态需水 已有的常见各类方法的代表模型、优缺点及适用范围见表1。以上各大类中都包含许 多具体方法，而每种具体方法又有其不同的适用条件和范围。在实际应用中，关键是能够
关于生态环境需水量若干问题的探讨 崔树彬 摘要生态环境需水量是指一个特定区域内的生态系统的需水量。对其计算，国内外已有一些方法。但水土保持需水量不必作为生态环境需水量进行单独的计算，河道水沙平衡需水量也不宜纳入生态环境需水量。 关键词生态环境需水量定义计算 概念和定义 在美国，环境用水系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其他美学价值类的水资源需求。主要包括：①联邦和州确定的自然和景观河流的基本流量。联邦制定了《自然和景观河流法》，将部分河流划定为自然风景类河流，以保护其不被开发或阻止开发与该法案目的不一致的水利工程。一些州也划定出本州的自然和景观河流加以保护。②河道内用水。指用于航运、娱乐、鱼类和野生动物保护以及景观的用水。③湿地需水。主要指湿地保护区的需水包括咸水湿地、微盐沼泽和淡水湿地的需水。④海湾和三角洲的流量。为保持和控制海湾和三角洲的环境（咸度、入海流量）而规定的需水量。我国1990年的《中国水利百科全书》将环境用水量定义为：“改善水质、协调生态和美化环境等的用水”。并进一步解释为：改善水质，即“对于河流，应保证枯水期的最小流量，使其得到一定的污径比，以改善水质”；协调生态用水，即“水生物受外界非生物环境的影响……一般可根据不同鱼类区系，鱼类组成及生理习性来考虑维持鱼类生态环境用水。为了防止入海河口泥沙淤积，维护河口地区生态环境，需要保持一定的河道径流水量”；美化环境用水，即“对于旅游区的水库、湖泊和河流，应考虑旅游景观和通航要求，保持一定的湖面和水深……在城市，主要应根据各地气候条件和水源条件，考虑城市的净化、绿化即公园湖泊等用水要求”；此外，还有为控制地面沉降的回灌用水，为减轻咸潮倒灌而加大枯水季河道水量用水等。 上述定义和概念基本上都是基于水体及与水体有直接联系的“水生态”和“水环境”的用水量。目前，我国水利界及社会各界所讨论的“生态环境用水量”，已经大大超过了上述内容和范围。例如，由中国工程院组织43位院士和近300位院外专家参加完成的《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》认为：广义的生态环境用水，是指“维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水”。“狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”。狭义的“生态环境用水计算的区域应当是水资源供需矛盾突出以及生态环境相对脆弱和问题严重的干旱、半干旱和季节性干旱的半湿润区”。狭义的生态环境用水主要包括“保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境；水土保持及水保范围之外的林草植被建设；维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流；回补黄淮海平原及其他地方的超采地下水”等方面。由此可见，不论是广义的还是狭义
一、用水量计算 1．现场施工用水量，按下式计算： 式中q 1——施工用水量（L/s ）； K 1——未预计的施工用水系数（1.05~1.15）； Q 1——年（季）度工程量或日工程量（以实物计量单位表示）； N 1——施工用水定额； T 1——年（季）度有效作业日（d ）； t ——每天工作班数（班）； K 2——用水不均衡系数（现场施工用水取1.5）。 2．施工机械用水量，按下式计算： 式中q 2——机械用水量（L/s ）； K 1——未预计的施工用水系数（1.05~1.15）； Q 2——同一种机械台数（台）； N 2——施工机械台班用水定额； K 3——施工机械用水不均衡系数（施工机械、运输机械取2.00，动力设备取1.05~1.10）。 3．施工现场生活用水量，按下式计算： 式中q 3——施工现场生活用水量（L/s ）； P 1——施工现场高峰昼夜人数（人）； N 3——施工现场生活用水定额（一般为20~60L/人·班，主要视当地气候而定）； K 4——施工现场用水不均衡系数（施工现场生活用水取1.30~1.50）； t ——每天工作班数（班）。 4．生活区生活用水量，按下式计算： 式中q 4——生活区生活用水量（L/s ）； P 2——生活区居民人数（人）； N 4——生活区昼夜全部生活用水定额，每一居民每昼夜为100~120L ； K 5——生活区用水不均衡系数（生活区生活用水取2.00~2.50）； 5．消防用水量（q 5）。最小10 L/s ；施工现场在25ha 以内时，不大于15 L/s 。 6．总用水量（Q ）计算： （1）当（q 1+q 2+q 3+q 4）≤q 5时，则Q= q 5+2 1（q 1+q 2+q 3+q 4） （2）当（q 1+q 2+q 3+q 4）＞q 5时，则Q= q 1+q 2+q 3+q 4 （3）当工地面积小于5ha 而且q 1+q 2+q 3+q 4）＜q 5时，则Q= q 5最后计算出的总用水量，还应
生态环境需水量的分析与计算 □胥洪军□朱东彪（河南省许昌水文水资源勘测局） 摘要：生态环境需水量是维持生态与环境功能和进行生态环境建设所必需的最小需水量，对人与社会和谐可持续发展具有重要意义。本文结合《许昌市东区水系治理及补源工程建设项目水资源论证报告》，阐述了生态环境需水量的含义及其计算方法简介，从保持水生态环境的目标出发，在建设项目水资源论证中更合理对生态环境需水量的进行分析计算。 关健词：建设项目生态需水水资源论证计算方法 2002年5月1日，由国家水利部和计委颁布的《建设项目水资源论证管理办法》开始实施。建设项目水资源论证，主要是从取水、用水、退水及其影响等方面，对建设项目取用水全过程进行分析计算，对建设项目用水的可行性、合理性以及对周围环境的作用、对其他用水户的影响等诸多因素进行分析，最终提出建设项目用水的水量、水质、工艺流程、排污等一系列方案，作为取水（预）许可申请的技术依据。在需水预测分析计算中，除考虑传统的农业需水、工业需水、城市生活需水外，从重视生态环境，协调生活、生产、生态用水等方面考虑，在建设项目水资源论证中还必需考虑生态环境需水问题。在生态环境脆弱地区，对生态环境需水需要赋予更高的优先级。因此，在2005年5月水利部颁布实施的《建设项目水资源论证导则（试行）》（SL/Z 322—2005）中明确提出在需水预测中应包括河道内生态需水量。本文将根据国内外的有关理论方法，结合水资源论证实践，对生态环境需水量的分析和计算进行初步探讨。 1.生态环境需水的基本概念 1.1生态环境需水的定义 对于生态环境需水的研究有不同的途径与观点，目前还没有形成一个系统、科学的理论体系，研究者对于生态环境需水的概念还不能达成一致。从总体上来看，多数人认为生态需水是水资源短缺地区为了维护生态系统的稳定和保持生态
论河流生态环境需水 倪晋仁1,崔树彬2，李天宏1，金玲1 (1.北京大学环境工程系，水沙科学教育部重点实验室； 2.黄河水利委员会水资源保护研究所） 摘要：回顾了生态环境需水量研究的进展，讨论了实现河流各项基本功能目标的河流生态环境用水分类、各类生态环境用水量的计算方法及其间关系。提出了河流生态环境用水量及其阈值确定的各项原则，包括功能性需求原则、分时段考虑原则、分河段考虑原则、主功能优先原则、效率最大化原则、后效最小化原则、多功能协调原则和全河段优化原则。 关键词：河流；生态环境需水量；功能；阈值；原则 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(G1999043603) 作者简介：倪晋仁(1962-)，男，山西山阴人。教授，主要研究方向：河流泥沙，环境科学与工程。 l 生态环境需水量的概念 什么是生态需水量，对此目前还没有一个公认的定义。生态需水量应该是特定区域内生态系统需水量的总称，包括生物体自身的需水量和生物体赖以生存的环境需水量，生态需水量实质上就是维持生态系统生物群落和栖息环境动态稳定所需的用水量。因此，生态需水量
不但与生态系统中生物群体结构有关，而且还应与气候、土壤、地质和其它环境条件有关。只有在设定的生态环境标准下，生态需水量才具有明确的意义。 什么是环境需水量，对此迄今也没有一个统一的认识。在美国，环境需水量系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其它具有美学价值目标的水资源需求[1]。在中国，环境需水量被看作为满足水质改善、生态和谐与环境美化目标的水资源需求[2]。环境需水量实质上就是为满足生态系统的各种基本功能健康所需的用水。只有在明确目标功能的前提下，环境需水量才能够被赋予具体的含义[3]。 然而，就像离开环境讨论生态或撇开生态谈论环境一样，生态需水量与环境需水量很难隔裂开来探讨。事实上，不管怎样表述，己有关于生态需水量和环境需水量的研究多数都基于“水生态”和“水环境”两方面需水的考虑。在不具备分别探讨生态需水与环境需水的条件时，如果将生态需水量与环境需水量结合考虑，则会自然地提出“生态环境需水量”的概念。广义地讲，生态环境需水可以被认为是维持全球生物地理生态系统水分平衡所需的用水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡用水等[4]。狭义地讲，生态环境需水可以被视作为维护生态环境不再恶化并有所改善所需的水资源总量，包括为保护和恢复内陆河流下游天然植被及生态环境的用水、水土保持及水保范围之外的林草植被建设用水、维持河流水沙平衡及湿地和水域等生态环境的基流、回补区域地下水的水量等方面[2，4]。广义的生态环境需水
【摘要】本研究在收集分析国内外有关生态环境需水研究进展的基础上, 紧密结合黄河水环境和水生态特点, 界定了黄河生态环境需水量的内涵和组成。对宁蒙(下河沿—头道拐) 、龙三(龙门—三门峡)和下游3个重要河段的河道生态需水量、环境需水量计算方法及生态需水量、环境需水量耦合等问题进行了研究, 提出了黄河干流10个重要水文断面的适宜生态环境水量和最小生态环境水量。【关键词】生态需水量; 环境需水量; 水质目标; 河道湿地; 耦合研究; 黄河黄河是中华民族的母亲河, 是我国西北、华北地区最大的供水水源, 代写论文以其占全国河川径流2%的有限水资源, 承担着本流域和下游占全国15%耕地面积引黄灌溉、12%人口及50多座大中城市的供水任务。近20年来, 随着流域经济社会的快速发展 , 黄河水资源的过度开发以及日益增加的污染排放量, 致使流域水资源的供需矛盾和水污染问题愈加突出, 也导致了诸如河道频繁断流、河槽萎缩、水质恶化、鱼类产卵场退化、河口湿地面积萎缩等一系列问题, 黄河流域生态系统整体呈恶化趋势。1 黄河生态环境需水量概念及内涵国外对生态环境需水的研究始于20 世纪40 年代, 主要侧重于河道内流量的研究, 这期间有很多定量研究的方法( tennant, 7q10法, 河道湿周法, if-im法, r-cross法等等) 。在我国, 更多的是对流域生态需水和区域生态需水的研究, 特别是对西北内陆河生态需水和黄淮海流域生态需水的研究。尽管目前国内外有关“生态环境需水量”方面研究很多, 但对其概念界定尚无统一的认识, 研究者多根据其研究目标及其要保护的主要功能提出相应的定义[ 1 - 3 ] 。基于对黄河生态系统、水文水资源特性、水资源开发利用程度及水环境状况的认识, 本文认为黄河生态环境需水量概念为: 生态需水量是指为维持黄河水生生物特别是鱼类的正常生存繁殖, 满足河道湿地、河口湿地生态系统基本功能和维持一定规模的水量。环境需水量是指为改善黄河水体水质, 基本满足其环境功能所需要的水量, 环境需水量实质上有着满足水量和水质的双重概念。其内涵主要包括以下几个方面:一是保护河道内水生生物正常生存繁殖的水量; 二是维持河流水体功能水质的水量; 三是满足河道湿地基本功能的水量; 四是维持河口一定规模湿地的水量;五是有利于河口水生生物生存及河口生态修复的水量。黄河适宜生态环境水量是指维系黄河生态系统良性循环的较佳水量, 此时系统状态较理想, 能够发挥较好的生态环境功能。在此状态下, 黄河系统的恢复目标为: 一是黄河水质满足水功能目标要求, 水环境质量有明显改善; 二是黄河主要保护物种鱼类能够获得一定的生存空间, 遭到破坏的鱼类产卵场得到逐步恢复; 三是河道湿地和河口湿地生物多样性、生态完整性能够得到维持, 发挥湿地应有的生态环境功能。最小生态环境水量是指维持系统生存所需的最低水量或底限阈值, 若低于该水量, 系统会发生退化。代写毕业论文对于黄河下游河道来说, 最小生态环境水量也是为了防止河道水体断流并发生功能性裂变, 维持河道水流循环的最小流量。2 理论及方法 2.1 生态需水量根据黄河生态系统和水环境的特点, 一方面由于黄河缺乏长期的水生生物的调查及其生长习性的观测数据, 缺乏相应典型河段主要保护物种生理需水的基础研究支持, 另一方面考虑黄河水生生物并不丰富的实际, 因此, 现阶段很难做到完全生态学意义上的定量研究。足够流动的水体是构成河流生态系统的基础, 从水量及其相关因子考虑, 目前国内外有很多学者利用历史流量法和水力学参数法来计算研究河流生态环境需水量。这种保持河流一定流态的流量可认为是维持河流生命的基本水量。因此研究利用历史流量法(tennant法和90%保证率设定法)计算河道基流,在环境水量研究的基础上, 考虑河口生态修复需水,结合水力学参数法, 对该流量级下的水文要素(如水深、流速、湿周等) 能否满足黄河鱼类的生存空间进行判别, 以体现保护鱼类生存繁衍和维持生境的生态水量需求。（1）tennant法: 脱离特定用途的生态环境用水量计算方法, 也叫tennant法或montana法, 是非现场确定河流生态环境需水的典型方法。该方法以河流水生态健康情况下的多年平均流量观测值为基准, 将保护水生态和水环境的河流流量划分为若干个等级,推荐的标准值是以河流健康状况下多年平均流量值的百分数为基础。tennant法生态环境水量计算的核心问题是必须给出一个预先确定的年平均流量。本研究采
第三章、作物需水量与灌溉用水量 §3—1 作物需水量 作物需水量——是指作物在适宜的外界环境条件下（包括对土壤水分、养分充分供应）正常生长发育达到或接近达到该作物品种的最高产量水平所消耗的水量。 作物需水量的作用： 1、是农业用水的主要组成部分，是整个国民经济中消耗水分的最主要部分。 2、是水资源开发利用时的必备资料，也是灌排工程规划、设计、管理的基本依据。 3、作物需水量在农业用水和国民经济用水中的比例 4、作物需水量是农业用水的主要组成部分。 作物需水量以水汽形式散入大气，无法再利用 一、作物田间水分的消耗 (三种途径：叶面蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏) 叶面蒸腾：作物植株内水分通过叶面气孔散发到大气中的现象； 棵间蒸发：植株间土壤或水面（水稻田）的水分蒸发； 深层渗漏：土壤水分超过了田间持水率而向根系以下土层产生渗漏的现象。 解释：棵间蒸发能增加地面附近空气的湿度，对作物生长环境有利，但大部分是无益的消耗，因此在缺水地区或干旱季节应尽量采取措施，减少棵间蒸发（如滴灌<局部灌溉>、水田不建立水层）和地面覆盖等措施。 深层渗漏对旱田是无益的，会浪费水源，流失养分，地下水含盐较多的地区，易形成次生盐碱化。但对水稻来说，适当的深层渗漏是有益的，可增加根部氧分，消除有毒物质，促进根系生长，常熟、沙河、涟水等灌溉试验站结果都表明：有渗漏的水稻产量比无渗漏的水稻产量高3.9% ~ 26.5%。 叶面蒸滕量＋棵间蒸发量＝腾发量＝作物田间需水量 水田：田间需水量＋渗漏量＝田间耗水量 由于水田不同土壤渗漏量大小差别很大，为了使不同土质田块水稻需水具有可比性，因此水稻的田间需水量不包括渗漏量，如计入渗漏量，则称为田间耗水量。 二、作物需水规律 （一）影响作物需水量的因素 １、气象条件主要因素，气温高、日照时间长、空气湿度低、风速大、气压低等使需水量增加； ２、土壤条件含水量大，砂性大，则需水量大（棵间蒸发大） ３、作物条件水稻需水量较大，麦类、棉花需水量中等，高粱、薯类需水量较少； ４、农业技术措施地面覆盖、采用滴灌、水稻控灌等能减少作物需水量。
黄河干流生态环境需水量 摘要:黄河干流生态环境需水量是黄河健康生命水量的重要组成部分。黄河河道生态环境需水量应主要包括以下几个方面:保护河道内水生生物正常生存繁殖的水量;维持河流水体功能水质的水量;满足河道湿地基本功能的水量;维持河口一定规模湿地的水量;有利于河口水生生物生存及河口生态修复的水量。对黄河干流重点河段环境需水量的分析认为:1现状纳污水平下,黄河干流所需流量很大,在目前水资源条件下很难实现;o阶段目标控制水平下,龙门以上河段所需流量基本可以得到保证,但龙门以下河段难以得到保证;?要实现黄河/污染不超标0的目标,入黄支流必须满足入黄水质目标要求,入黄排污口必须满足国家污水综合排放标准。 “维持黄河健康生命”是一种全新的治河理念,其核心是解决黄河”水少”、”沙多”和”水沙不平衡”,以及如何保持以黄河为中心的河流生态系统良性发展的问题[1]。黄河干流生态环境水量是黄河生命水量的重要组成部分,是维持黄河健康生命的关键,也是实现黄河水资源可持续利用的基础。 1 黄河水资源开发利用现状与水污染形势 1.1 水资源开发利用现状 由于黄河天然径流量的变化和沿黄各省区社会经济发展对水资源的过度开发利用,使得黄河水资源供需矛盾日益突出。沿黄地区近10年(1988~1997年)平均总用水量498亿m3,其中地表水量381亿m3,水资源开发利用率为70%以上,远远超过国际上公认的40%警戒线。其结果是黄河下游频繁断流,入海水量锐减。黄河水资源量的减少不仅加剧了黄河水资源的供需矛盾,而且挤占了河道内生态环境用水,严重影响了黄河流域的生态环境安全。 1.2 水污染形势分析 据近年来非汛期水质监测资料初步评价结果,在黄河干流5 464 km河长中,?、ò类水质河长为2 105 km,占总评价河长的38.5%,主要分布在兰州钟家河桥以上河段;ó类水质河长为325 km,占总评价河长的5.9%,主要分布在兰州)下河沿河段;?类水质河长为714 km,占总评价河长的13.1%,主要分布在下河沿)青铜峡、府谷)龙门等河段;?~劣?类水质河长为2 320 km,占总评价河长的42.5%,主要在宁、蒙间的叶盛公路桥)头道拐、喇嘛湾)府谷以及潼关以下河段。水污染因子主要是化学需氧量(CODCr)和氨氮。上述结果表明,黄河干流除源头至下河沿河段水质较好,能基本满足水体功能要求外,下河沿以下河段现状水质都超过功能区水质目标,其中石嘴山)头道拐、潼关)三门峡、小浪底)花园口河段更为突出,以上河段应是研究生态环境水量重点关注的河段。 2 黄河生态系统的基本特征 通过对黄河水生生物调查可知,黄河水生生物种群结构相对较为简单,生物种类、生物种群数量相对较少,这是黄河的自然属性和区域自然环境条件所决定的。黄河干流已修建了12个大型水利枢纽,这些工程在修建时都没有考虑生物通道问题,不但人为改变了河流形态,阻断了水流的连续性和水体自然状态的交换,而且阻隔了水生生物特别是鱼类的洄游。20世纪80年代黄河干流及其支流上的一些鱼类产卵场大多已经消失或发生了相应变化,如伊洛河口的鱼类产卵场由于水污染问题已遭到很大程度的损害。从生态学意义上讲,水利工程的开发对生态环境有一定的负面影响,这就要求人们在河流的开发和水利工程建设时,重视利用非工程措施协调人水关系,最大限度减轻水利工程对自然生态的影响。但是,也不能片面地强调生态保护而简单地否定修建任何水利工程,这同样不符合科学的发展观。应该看到,以鱼类为顶级物种的黄河水生态系统有着较强的自身修复功能和适应调节能力。1999年3月1日起,经国务院批准,由黄委对黄河干流实施全河水量统一调度以来,至今没有发生水文意义上的断流,
1 服务人数小于等于表3.6.1中数值的室外给水管段，其住宅应按本规范第、条计算管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施应按本规范第条和第条的规定计算节点流量； 表3.6.1 居住小区室外给水管道设计流量计算人数 注：1 当居住小区内含多种住宅类别及户内Ng不同时，可采用加权平均法计算； 2 表内数据可用内插法。 2 服务人数大于表3.6.1中数值的给水干管，住宅应按本规范第条的规定计算最大时用水量为管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活给水设计流量，应按本规范第条计算最大时用水量为节点流量； 3 居住小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等设施，以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等，均以平均时用水量计算节点流量。 注：凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。
3.6.1A 公共建筑区的给水管道应按本规范第条计算管段流量和按第条计算管段节点流量。 3.6.1B 小区的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 小区给水引入管的设计流量应按本规范第3.6.1、3.6.1A条的规定计算，并应考虑未预计水量和管网漏失量； 2 不少于两条引入管的小区室外环状给水管网，当其中一条发生故障时，其余的引入管应能保证不小于70%的流量； 3 当小区室外给水管网为支状布置时，小区引入管的管径不应小于室外给水干管的管径； 4 小区环状管道宜管径相同。
3.6.3 建筑物的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，应取建筑物内的生活用水设计秒流量； 2 当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时，引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量。设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量，且不得小于建筑物最高日平均时用水量； 3 当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水、又有自行加压供水时，应按本条第1、2款计算设计流量后，将两者叠加作为引入管的设计流量。 3.6.4 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤和方法计算： (3.6.4-1) 1 根据住宅配置的卫生器具给水当量、使用人数、用水定额、使用时数及小时变化系数, 可按式（3.6.4-1）计算出最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： 式中： uo——生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%)；qo——最高用水日的用水定额，按本规范表3.1.9取用；
生态环境需水量研究 摘要：生态需水是生态系统达到某种生态水平或者维持某种生态系统平衡所需要的水量，或是发挥期望的生态功能所需要的水量。本文就对生态环境需水量的原因进行了分析，并提出了具体的研究思路。 关键词：需水量生态系统 1、生态环境需水量研究 1.1 社会经济发展，休闲娱乐时间增多需要生态环境水量支撑(1)人是从水中生物进化而来的，人与水具有天然的、不可分割的亲缘和亲近关系。在人类社会即将进入知识经济、休闲经济的今天，观光旅游和水上娱乐活动愈来愈加受到社会各界的重视，并将逐渐发展成为经济社会的重要产业和社会文明的标志。在美国，联邦政府制定了《自然和景观河流法》，将部分河流划定为自然风景类河流，供人们休闲娱乐和观光旅游使用；一些州也划定出了本州的自然和景观河流，以保护其不被开发或阻止与其功能不一致的水利工程。在法国，卢瓦尔—布列塔尼流域水资源管理局正在试图恢复和维护水环境，并计划每年恢复4000到5000km2的水面面积。除了景观环境用水外，水上娱乐活动，如滑水、帆船、划船、冲浪等水上活动愈来愈加受到更多的人们的欢迎。 (2)目前，一些发达国家都在试图修复河流系统的生态功能和环境功能，以便恢复遭到严重破坏的淡水生态和河流系统的自然风
光，以及文化娱乐功能。在我国，一些城市的景观环境和水上娱乐用水，逐步开始受到社会各界的广泛关注，例如，首都北京的水资源规划，在水资源十分紧缺的情况下，就明确留出了的城市环境景观用水，并且陆续开通了城市河湖乘船观光项目。 (3)黄河是中华民族的摇篮、象征，是中华文化的发祥地。保持黄河不断流，保持黄河具有一定的流态、流量，并维持其具有一定的水环境质量，无论是从社会文化的延续、民族情感的抒发和社区（包括民族）形象的树立，以及区域发展的资源共享、均衡利害等方面考虑，都是必要的。社会经济愈加发展、发达，人们的休闲、娱乐时间就愈来愈多。因而，保留生态环境需水量也是十分必要的。 1.2 生物多样性保护，需要生态环境水量支撑 (1)水是生命之源，正是因为有了水，地球才成为人类及一切生命赖以生存的绿洲。因而，保护水资源、保护水环境，使其尽可能地免受污染和破坏，是保护生物多样性十分关键的工程。尤其是以淡水维系的生命系统（包括河流、湖泊、水库和湿地、沼泽等），栖息地环境破坏和污染十分严重，在有些地区甚至已经到了彻底崩溃的边缘。现 (2)从现实的和已知的角度考虑，生物多样性对人类生存和发展的价值是巨大的。它提供人类所有的食物和许多诸如木材、纤维、油料、橡胶等重要的工业产品。中医药绝大部分来自生物，它是维持人们健康的重要组成部分。
用水量计算 3.6.1 居住小区的室外给水管道的设计流量应根据管段服务人数、用水定额及卫生器具设置标准等因素确定，并应符合下列规定： 1 服务人数小于等于表3.6.1中数值的室外给水管段，其住宅应按本规范第、条计算管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施应按本规范第条和第条的规定计算节点流量； 表3.6.1 居住小区室外给水管道设计流量计算人数 注：1 当居住小区内含多种住宅类别及户内Ng不同时，可采用加权平均法计算； 2 表内数据可用内插法。 2 服务人数大于表3.6.1中数值的给水干管，住宅应按本规范第条的规定计算最大时用水量为管段流量。居住小区内配套的文体、餐饮娱乐、商铺及市场等设施的生活给水设计流量，应按本规范第条计算最大时用水量为节点流量； 3 居住小区内配套的文教、医疗保健、社区管理等设施，以及绿化和景观用水、道路及广场洒水、公共设施用水等，均以平均时用水量计算节点流量。 注：凡不属于小区配套的公共建筑均应另计。
3.6.1A 公共建筑区的给水管道应按本规范第条计算管段流量和按第条计算管段节点流量。 3.6.1B 小区的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 小区给水引入管的设计流量应按本规范第3.6.1、3.6.1A条的规定计算，并应考虑未预计水量和管网漏失量； 2 不少于两条引入管的小区室外环状给水管网，当其中一条发生故障时，其余的引入管应能保证不小于70%的流量；
3 当小区室外给水管网为支状布置时，小区引入管的管径不应小于室外给水干管的管径； 4 小区环状管道宜管径相同。 3.6.3 建筑物的给水引入管的设计流量，应符合下列要求： 1 当建筑物内的生活用水全部由室外管网直接供水时，应取建筑物内的生活用水设计秒流量； 2 当建筑物内的生活用水全部自行加压供给时，引入管的设计流量应为贮水调节池的设计补水量。设计补水量不宜大于建筑物最高日最大时用水量，且不得小于建筑物最高日平均时用水量； 3 当建筑物内的生活用水既有室外管网直接供水、又有自行加压供水时，应按本条第1、2款计算设计流量后，将两者叠加作为引入管的设计流量。 3.6.4 住宅建筑的生活给水管道的设计秒流量，应按下列步骤和方法计算： (3.6.4-1)
生态需水的概念及其计算方法 粟晓玲,康绍忠 (西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室,陕西杨凌 712100) 摘要:论述了生态需水的概念,从生态需水量的基本原理出发,探讨了各类生态需水量计算的框架。以渭河为例, 估算其多年平均河道内生态需水为39180亿m 3。并对未来生态需水研究趋势进行了展望。 关 键 词:生态需水;概念;计算理论 中图分类号:S271;S715 文献标识码:A 文章编号:100126791(2003)062740205 收稿日期:2002207229;修订日期:2002211206 基金项目:国家自然科学基金资助项目(90202201);国家自然科学基金委员会、水利部黄河水利委员会黄河联合研究基金 项目(50279042) 作者简介:粟晓玲(1968-),女,四川开江人,高级工程师,博士研究生,主要从事水文水资源方面的研究。 E 2mail :suxiaoling 68@1631net 生态需水是目前水科学领域非常热门和较新的研究课题,仅仅在最近10年才开始活跃。该领域尽管是科学文献报告的主题内容,但研究多局限在全球政策与法律方面,而且基本上没有真正执行生态需水的配水。有关生态需水的论文还基本停留在介绍一些基本的概念或定义,其计算方法主要从物理的水量平衡、水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等方面考虑,而且主要是针对现有生态系统或生态水文条件,没有考虑生态系统和水文过程的相互反馈作用以及不同遗传特性物种的水分生产关系,还缺乏系统的建立在严谨的生理学、生态学和物理学理论及定量的数学方法基础之上的生态需水量计算方法。 什么是最优的植被群体结构组合和良性循环的生态系统?什么是最适于西北旱区的节水型生态系统及如何构建西北旱区生态极度脆弱条件下的节水型生态系统?生态系统最少需要多少水来维持其正常的功能(生态需水的阈值)?如何处理器官、个体、群体及景观生态的关系,由典型植株或局部区域的实验观测资料考虑尺度效应确定某一区域的生态需水量?生态需水和生态耗水有什么区别?如何评价生态耗水的价值并最优协调生态需水与经济需水的矛盾?如何定量评价人类活动及水文循环过程演变对生态系统的影响?这些问题是当前所有水科学和水文生态学工作者所面临的挑战。 1 生态需水量的概念 生态需水量更确切地说应是生态系统的需水量,理解生态需水量首先得从生态系统谈起。 111 生态系统及生态服务 生态系统是在一定空间内由生物成分和非生物成分组成的一个生态学功能单位,包括人类的生命支持系统———大气、水、生物、土壤和岩石,这些要素相互作用构成一个整体,即人类的自然环境。生态系统根据地理条件的不同分为水生生态系统和陆地生态系统两大类[1]。生态系统向人类提供了极其重要的“生态服务”功能:植物进行光合作用并生产氧;细菌处理有机废物并维持良好水质;流域植被建设能减洪并提供稳定的基流及泉水;坡面和河川径流为生活、生产提供水源,并为陆地生态系统和野生生物所利用;健康的生态系统能确保生物多样性的维持和水的良性循环。生态系统服务功能是人类生存与现代文明的基础。生态系统需要水维持其功能并提供生态服务。 第14卷第6期 2003年11月 水科学进展ADVANCES IN WA TER SCIENCE Vol 114,No 16 Nov.,2003
生态及环境需水量研究进展与前瞻 王西琴,刘昌明,杨志峰 (北京师范大学环境科学研究所,北京 100875) 摘要:论述了国内外有关生态、环境需水研究的进展情况,包括研究内容、定量计算方法及其 研究成果等。在此基础上,指出目前生态、环境需水研究领域存在的主要问题,从理论和实践 两个方面,提出了生态、环境需水今后需进一步研究的课题。 关 键 词:生态需水;环境需水;研究;进展 中图分类号:X 17111;G 353111 文献标识码:A 文章编号:1001-6791(2002)04-507-08 长期以来,在研究水资源供需问题、水资源配置问题时,只考虑人工生态系统的需水,忽略自然生态系统的需水,只强调生产和生活需水,忽视生态系统本身的生态(环境)需水[1],认为需水量由三部分组成,即 需水量=农业需水+工业需水+城市生活需水 由于对生态环境需水的忽视,而带来生态失衡与环境恶化,并限制了经济的发展。在考虑生态、环境需水后,需水量应该由四部分组成,即 需水量=农业需水+工业需水+城市生活需水+生态与环境需水 也就是说,现在、未来在研究水资源供需问题、水资源配置问题时,除了考虑经济和生活需水外,还必须同时考虑生态与环境需水[2]。在生态环境脆弱地区,对生态需水需要赋予更高的优先级。只有这样,才能保证水资源的良性循环,实现水资源的可持续利用,恢复和重建生态环境。 本文对生态环境需水的研究进展、存在的主要问题及需要研究的课题进行分析和论述。1 研究进展 111 国外研究动态 国外生态环境需水研究主要集中在河流生态环境需水研究方面。早期的研究是关于河道枯水流量(lo w -flow)的研究[3,4] 。这个时期主要是为满足河流的航运功能对枯水流量进行研究。随后,由于河流污染问题的出现,开始对最小可接受流量(minimum acceptable flows(MAFs))研究[5]。其最小可接受流量除了满足航运功能外,还要满足排水纳污功能。随着河流受人为因素影响和控制的加强,河流生态系统结构和功能遭到破坏,生态可接受流量范围(ecology ac - 收稿日期:2001-04-13;修订日期:2001-10-16 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(G1*******-05) 作者简介:王西琴(1965-),女,陕西西安人,北京师范大学环境科学研究所博士后。主要从事水文水资源学研究。第13卷第4期 2002年7月 水科学进展ADVANCES I N WATER SCIENCE Vol 113,No 14 Jul.,2002
青衣江流域生态环境需水量研究（节录） 信息与工程技术学院农业水利工程专业李昌文 （指导老师：倪福全职称：副教授） 摘要：随着人口与经济的迅速进展，人类过度的开发水资源生态空间，生态系统的平衡受到了严峻地改变和破坏，水环境污染和水资源短缺问题日益严峻，水资源开发利用与生态环境的矛盾愈显突出。河流系统是自然界最重要的生态系统之一。河流系统的功能通常包括生态功能、环境功能和资源功能等。然而，由于人类非理性活动，过度地开发河流水和占用水资源的生态空间，河流系统的结构和功能遭到破坏，对人和生态环境造成了极大的阻碍。因此，爱护和改善河流生态环境，优先解决河流生态环境用水问题则成为我国社会经济可持续进展的前提条件。同时，目前我国小水电项目开发中，河道生态环境需水长期被忽视，直接导致生态环境退化、生物多样性减少、河道断流等诸多问题。如何解决这些问题，给河道内水生生态系统以适宜的水量，保证生态系统的健康，是急需要解决的重大问题。为此，本论文对青衣江流域生态环境需水量问题进行了研究，重点探讨了以下内容：。
（1）在分析近年来河流生态环境需水量研究进展的基础上，进一步讨论了河流生态环境需水量的概念内涵及其系统组成；比较全面地分析介绍了国内外生态环境需水的概念、内涵、分类、研究动态、研究内容及生态环境需水量的计算方法。 （2）本文在前人研究工作的基础上，依据“尽最大限度维护和协调河流系统所承担的系统功能”，以流域这一有机整体的人口、自然和经济三者协调进展为目标，对流域系统的可度量性、区段差异性、结构和功能、稳定和进化以及流域系统生态环境需水量的理论基础进行了探讨。 （3）依照雅安市青衣江流域水环境的时空差异，考虑区域完整性、研究因子代表性、资料的可猎取性等多项因素，采纳Visual Basic 6.0面向对象的编程思想、可持续进展思想和系统思想，借助VB6.0、ArcGIS等先进的系统平台，建立数学模型，对青衣江流域梯级水电开发的生态环境需水量论证决策支持系统进行设计和开发，通过对用户、人机交互界面、数据库子系统和模型库子系统的设计，开展四川雅安市青衣江流域生态需水量计算、评估、预警与调控的理论与空间分析（GIS）系统的研究，对推动长江上游典型生态脆弱区水资源开发利用与规划治理方式的全然转变，加快水资源
对于生态环境需水量多种计算方法的探讨 朱国1何林峰2 1、2、四川省岷江水文水资源勘测局四川眉山620010 摘要：为合理分配水资源,使水资源利用效率最大化，科学地计算生态环境需水量，对不同类型的生态环境需水量计算模型进行探讨与选择。笔者重点对四川省峨边彝族自治县官料河流域的生态环境需水的内容、生态环境特征进行了分析，选取了相应的计算方法。 关键词：生态环境需水量；计算方法；河流 Abstract:for reasonable distribution of water resources,the utilization of water resources to maximize efficiency,scientific computing the water ecological environment,to different types of ecological environment water calculation model to explore and choice.The author key in sichuan province,the yi autonomous county ebian material river basin of the eco-environment water requirement of the content,analyzing the characteristics of the ecological environment, the selection of the corresponding calculation method. Key words:water ecological environment;Calculation;river 中图分类号：F323.22文献标识码：A文章编号： 1引言 生态需水量一般指改善生态环境质量或维护环境质量所需的水量。从广义上来讲，维持全球生物地球化学平衡诸如水热平衡、源汇库动态平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡所需的最低水分消耗都是生态需水，用于河流水质保护和鱼类回游等所需的最低水量也属生态需水的范畴。对于生态环境脆弱区，生态需水应当指维护生态环境不再进一步恶化并逐渐改善所需地表水和地下水资源总量。 河流生态需水研究是在河流系统中，需要考虑的生态需水问题有：防止河道断流、湖库萎缩所需要的河道基流量；维持江河水沙平衡的最小流动水量；防止海水入侵所需的河口最小流量；改善江河水环境质量的最小稀释净化水量；维持生态系统稳定所需的河流流量；维持地下水水位动态平衡的最小补给水量。 2.官料河流域生态环境需水量计算 2.1官料河流域概况 官料河又名西溪河，系大渡河下游右侧一级支流。发源于峨边、甘洛、美姑三县交界处的阿米都洛几至椅子垭口一带山岭，由南向北流经勒乌、西河、金岩、大堡、杨村、红花，在峨边县城上游5km的斑鸠嘴汇入大渡河。官料河流域属亚
生态需水预测 根据《全国水资源综合规划技术细则》要求，生态环境需水预测分为河道内生态环境用水与河道外生态环境用水两部分。 (1)河道内生态环境需水 河道内生态环境需水量主要考虑维持河道一定水生生态功能的需水要求，即河道生态基流水量。 河道水生生态环境用水预测应根据区域水资源条件，按照逐步提高的原则，因地制宜的制定各规划水平年的控制目标。因现状条件下淮北市主要河道流量很小，已不能满足河道内水生生态环境的最低需水要求，为此，按《细则》要求，确定在2010年应达到河道内生态环境需水最低要求。 1）预测方法 河道内生态环境需水目标可用河道内需要保留的平均流量百分比表示，最常用的计算方法主要有以下四种。 ①Tennant 法 Tennant 法将全年分为两个计算时段，根据多年平均流量百分比和河道内生态环境状况的对应关系，直接计算维持河道一定功能的生态环境需水量。 根据Tennant 法，维持河道一定功能需水量计算式如下： 12 124*3600***R i i i i W M Q P ==∑ （3-6） 式中：R W 为多年平均条件下维持河道一定功能的需水量，i M 为第i 月天数， i Q 为i 月多年平均流量，i P 为第i 月生态环境需水百分比。 Tennant 法将一年分为2个计算时段，4-9月为多水期，10-3月为少水期，不同时期流量百分比有所不同。各流域计算时年内时段可按如下方法划分：将天然情况下多年平均月径流量从小到大排序，前6个月为少水期，后6个月为多水期。用Tennant 法计算维持河道一定功能的生态环境需水量关键在于选取合理的流量百分比。不同的河流水系其河道内生态环境功能不同，同一河流的不同河段也有差异，因此要根据实际情况选取合理的河流生态环境目标来确定流量百分比。一些研究中，少水期通常选取多年平均流量的10%～20％作为河道生态环境