的气找骨 resources 31需水量和水资源可利用量 人类的进步与发展 生活、生产、文明的发展 影响平衡发展 消耗水资源污染水资源 阻碍快速发展 水资源分布不均 减少水资源可利用量 如何解决平衡发展问题、快速发展问题? 这就要求我们不仅要研究社会发展时的需水量, 同时要研究用水结构及水资源的可利用量大小
Use and Protection of Water resources 3.1 需水量和水资源可利用量 如何解决平衡发展问题、快速发展问题？ 这就要求我们不仅要研究社会发展时的需水量， 同时要研究用水结构及水资源的可利用量大小。 人类的进步与发展 生活、生产、文明的发展 消耗水资源 减少水资源可利用量 污染水资源 水资源分布不均 影 响 平 衡 发 展 阻 碍 快 速 发 展
的气找骨 resources 311需水量分类 衣业生产需水量 工业生产需水量 需水量分类 居民生活需水量 生态环境需水量 农业生产需水量:指在一定的灌溉技术条件下,为达到一定的农业生产产量所需 要的用水量 工业生产需水量:指在一定的工业生产水平下,为实现一定的工业生产产品量所 需要的用水量。 居民生活需水量:指为满足居民高质量生活所需要的用水量 生态环境需水量:指为达到某种生态水平,并维持这种生态系统平衡所需要的用 水量 再分类见P49表3.1.1
Use and Protection of Water resources 3.1.1 需水量分类 农业生产需水量：指在一定的灌溉技术条件下，为达到一定的农业生产产量所需 要的用水量。 工业生产需水量：指在一定的工业生产水平下，为实现一定的工业生产产品量所 需要的用水量。 居民生活需水量：指为满足居民高质量生活所需要的用水量。 生态环境需水量：指为达到某种生态水平，并维持这种生态系统平衡所需要的用 水量。 再分类见P49表3.1.1
的气找骨 生态环境需水量,可分为生态需水量、环境需水量。 ◆生态需水量:是指维持生态系统中具有生命的生物物体水平衡所需要的水量。 包括:①维持天然植被所需要水量,如森林、草地、湿地植被、荒漠植被等。 ②水土保持及水保范围之外的林草植被建设所需要的水量,如绿洲、生 态防护林等。 ③保护水生生物所需要的水量,如维持湖泊、河流中的鱼类、浮游植物 等生存的用水。 ◆环境需水量:是指为保护和改善人类居住环境及其水环境所需要的水量。 包括:①改善用水水质。对于河流,应保证枯水期的最小水量,保证河流最基 本的环境功能,达到一定的污径比;对于湖泊,加强受污染水体的水量 交换,提高水体自净能力和降低纳污量,以达到湖泊功能和水质标准。 ②协调生态环境。为维持水沙平衡、水盐平衡,维护河口地区生态环境, 需要保持一定的下泄水量或入海水量 ③回补地下水。遏制超引起的地质环境问题,需要一定的回灌水量。 ④美化环境。主要指城市净化、绿化、及公园湖泊等用水。 ⑤休闲旅游用水。主要指游泳、划船、垂钓等休闲旅游用水 ⑥调节气候需水量
Use and Protection of Water resources 生态环境需水量，可分为生态需水量、环境需水量。 ◆生态需水量：是指维持生态系统中具有生命的生物物体水平衡所需要的水量。 包括：①维持天然植被所需要水量，如森林、草地、湿地植被、荒漠植被等。 ②水土保持及水保范围之外的林草植被建设所需要的水量，如绿洲、生 态防护林等。 ③保护水生生物所需要的水量，如维持湖泊、河流中的鱼类、浮游植物 等生存的用水。 ◆环境需水量：是指为保护和改善人类居住环境及其水环境所需要的水量。 包括：①改善用水水质。对于河流，应保证枯水期的最小水量，保证河流最基 本的环境功能，达到一定的污径比；对于湖泊，加强受污染水体的水量 交换，提高水体自净能力和降低纳污量，以达到湖泊功能和水质标准。 ②协调生态环境。为维持水沙平衡、水盐平衡，维护河口地区生态环境， 需要保持一定的下泄水量或入海水量。 ③回补地下水。遏制超引起的地质环境问题，需要一定的回灌水量。 ④美化环境。主要指城市净化、绿化、及公园湖泊等用水。 ⑤休闲旅游用水。主要指游泳、划船、垂钓等休闲旅游用水。 ⑥调节气候需水量
的气找骨 resources ①水文学方法 扰动前 扰动后 生态系统 生态系统 健康 水量减少 良好 不健康 协调 生物系统破坏 恢复 增加水量 特点:★认为扰动前水量状况、持续时间、淹没频率等满足健康生态系统条件; ★关注最小流量的保持,低成本、不考虑生物的细节信息; ★但是缺乏对目前生态价值的关注,现有的生态系统已经进化,适应新的 生态系统,要求与从前并不完全一致 ★所以恢复之后,并不是最好结果
Use and Protection of Water resources ①水文学方法 扰动前 生态系统 健康 良好 协调 扰动后 生态系统 不健康 生物系统破坏 水量减少 恢复 增加水量 特点：★认为扰动前水量状况、持续时间、淹没频率等满足健康生态系统条件； ★关注最小流量的保持，低成本、不考虑生物的细节信息； ★但是缺乏对目前生态价值的关注，现有的生态系统已经进化，适应新的 生态系统，要求与从前并不完全一致； ★所以恢复之后，并不是最好结果
resources ②生态学方法 现状 改善后 生态系统 生态系统 水量变化 不健康 健康 被破坏 良好 协调 特点:★针对目前系统的生态价值和存在问题,基于生态管理的目标,计算理 ★想的目标生物系统对水量的需求和分配; ★同时对历史水量数据检验 ★不利方面是缺乏物种需求信息 ★现有的数据不易准确计算未来需水量
Use and Protection of Water resources ②生态学方法 现状 生态系统 不健康 被破坏 改善后 生态系统 健康 良好 协调 水量变化 特点：★针对目前系统的生态价值和存在问题，基于生态管理的目标，计算理 ★想的目标生物系统对水量的需求和分配； ★同时对历史水量数据检验； ★不利方面是缺乏物种需求信息。 ★现有的数据不易准确计算未来需水量
的气找骨 resources 常用方法: 1)河道生态环境需水计算 2)湖泊生态环境需水计算 3)湿地生态环境需水计算 4)城市生态环境需水量计算 5)旱地植被生态环境需水量计算
Use and Protection of Water resources 常用方法： 1）河道生态环境需水计算 2）湖泊生态环境需水计算 3）湿地生态环境需水计算 4）城市生态环境需水量计算 5）旱地植被生态环境需水量计算
的气找骨 resources 1)河道生态环境需水计算 任意河段:Q2=2土Q2+Q2+②+Q,-Q-g。±△W Q总水量; Qs:上游进入、来水 Qg河道水量与地下水的相互转化,地下水渗入为正,反之为负 Qk:降水量 Q:支流汇入水量; Q灬:污水排入水量 Qe:水面蒸发损失水量; Q两岸取水量 △M河段某一时段始末河道中储水量差值 总水量≡基流量+环境流量+富裕水量
Use and Protection of Water resources 1）河道生态环境需水计算 任意河段： Qti：总水量； Qs：上游进入、来水； Qg：河道水量与地下水的相互转化，地下水渗入为正，反之为负； QR：降水量； Qb：支流汇入水量； Qw：污水排入水量； Qe：水面蒸发损失水量； Qd：两岸取水量； △W：河段某一时段始末河道中储水量差值。 总水量 = 基流量 + 环境流量 + 富裕水量
的气找骨 and Protection of Water 基流量:上游来的地下水+河段本身的地卡(省流量才成为河流) g)=土gg+9g+9(og 环境流量: Cn=息x±g Qv:河道环境需水量 Qm河道基流外,为满足河道环境功能要求所必须具有的水量。 ①河道基本环境需水量计算方法 a) Tennant法 认为常年平均流量就是基本环境需水量——水文学方法。 b)月(年)保证率设定法 计算以往月(年)平均流量,按不同保证率(比如50%、75%、95%)的 流量作为环境需水量。 同时用纳污能力校核。根据河流水质标准类、类、Ⅳ类)计算各月及 全年最大允许污染物排放量。计算方法如公式: c)最小月(年)计算方法 针对水资源严重短缺的地区,必须考虑河道生态环境需水与当地经济用水 相互矛盾,可以参考最枯月平均流量法,计算最小月(年)河道生态环境需水的 最低值、即阈值
Use and Protection of Water resources 基流量：上游来的地下水+河段本身的地下水（有流量才成为河流） 环境流量： Qvi：河道环境需水量； Qmi：河道基流外，为满足河道环境功能要求所必须具有的水量。 ①河道基本环境需水量计算方法 a) Tennant法 认为常年平均流量就是基本环境需水量——水文学方法。 b) 月（年）保证率设定法 计算以往月（年）平均流量，按不同保证率（比如50%、75%、95%）的 流量作为环境需水量。 同时用纳污能力校核。根据河流水质标准（II类、III类、IV类）计算各月及 全年最大允许污染物排放量。计算方法如公式： c) 最小月（年）计算方法 针对水资源严重短缺的地区，必须考虑河道生态环境需水与当地经济用水 相互矛盾，可以参考最枯月平均流量法，计算最小月（年）河道生态环境需水的 最低值、即阈值
的气找骨 resources ②河道输沙需水量计算方法 为了维持冲刷与侵蚀的动态平衡,河道中必须保持一定的水量将这部分水量 称为输沙平衡需水量,简称输沙需水量。 输沙需水量计算方法主要采用经验法。 首先根据实测流量和沙量计算含沙量: 其次査询输送单位泥沙所需水量的经验统计表,这种统计表是经过长期观测 总结出的多年平均输沙用水状况,分为不同月份(汛期、非汛期、枯水期)、不 同含沙量级所对应的输送单位泥沙所需水量;最后,根据沙量和输送单位泥沙所 需水量,计算不同月份(年份)、不同含沙量级的需水量。 ③河道入海水量计算方法 入海水量主要是为满足河口、近海地区生态环境需要,维持生态平衡所需要 的水量。 般采用保证率法,根据入海水量系列统计资料,分别计算不同年代、不同 保证率下的入海水量,比较不同年代、时期的河口生态环境及冲淤平衡状况,选 择在不同环境保护目标下的入海水量
Use and Protection of Water resources ②河道输沙需水量计算方法 为了维持冲刷与侵蚀的动态平衡，河道中必须保持一定的水量将这部分水量 称为输沙平衡需水量，简称输沙需水量。 输沙需水量计算方法主要采用经验法。 首先根据实测流量和沙量计算含沙量； 其次查询输送单位泥沙所需水量的经验统计表，这种统计表是经过长期观测 总结出的多年平均输沙用水状况，分为不同月份（汛期、非汛期、枯水期）、不 同含沙量级所对应的输送单位泥沙所需水量；最后，根据沙量和输送单位泥沙所 需水量，计算不同月份（年份）、不同含沙量级的需水量。 ③河道入海水量计算方法 入海水量主要是为满足河口、近海地区生态环境需要，维持生态平衡所需要 的水量。 一般采用保证率法，根据入海水量系列统计资料，分别计算不同年代、不同 保证率下的入海水量，比较不同年代、时期的河口生态环境及冲淤平衡状况，选 择在不同环境保护目标下的入海水量
的气找骨 resources 2)湖泊生态环境需水计算 ①水量平衡( water quantity balance)法 保持湖体水量平衡: (R+P+G)-(D+E+G) ②更替周期( water turnover)法 用湖泊多年平均蓄水量除以更替周期即为湖泊生态环境需水量,如式: 湖泊生态环境需水量=W/厂 ③最小水位( minimum water level)法 根据水生物学原理、经验,保持湖体中原有生物正常生存,确定水深 如式: 湖泊最小生态环境需水量=/加加i×S ④功能( function)法 功能法注重湖泊的生态系统功能,是指根据生态学基本理论和湖泊生态系统 的特点,从维持和保证湖泊生态系统正常环境功能的角度,对湖泊最小生态环境 需水量进行估计的方法。 确定湖泊功能——分步计算(p55)
Use and Protection of Water resources 2）湖泊生态环境需水计算 ①水量平衡（water quantity balance）法 保持湖体水量平衡： ②更替周期（water turnover）法 用湖泊多年平均蓄水量除以更替周期即为湖泊生态环境需水量，如式： 湖泊生态环境需水量 = W / T ③最小水位（minimum water level）法 根据水生物学原理、经验，保持湖体中原有生物正常生存，确定水深。 如式： 湖泊最小生态环境需水量 = Hmin× S ④功能（function）法 功能法注重湖泊的生态系统功能，是指根据生态学基本理论和湖泊生态系统 的特点，从维持和保证湖泊生态系统正常环境功能的角度，对湖泊最小生态环境 需水量进行估计的方法。 确定湖泊功能——分步计算（p55）